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初中化学人教版九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究导学案及答案
展开这是一份初中化学人教版九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究导学案及答案,共21页。学案主要包含了要点诠释等内容,欢迎下载使用。
知识图谱
二氧化碳的制取
知识精讲
一.二氧化碳的实验室制法
1.药品:大理石(或石灰石)、稀盐酸
2.反应原理:
3.发生装置和收集装置:
(1)发生装置:“固——液不加热型”。气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。制取二氧化碳常用的发生装置如下:
(2)装置连接时要注意以下两点:
①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下,否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉;
②导气管伸入容器内无需太长,更不能插入到液面以下。若伸入到液面下,气体就无法从导管口排出。
(3)收集装置:气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。二氧化碳能溶于水,密度比空气的大,通常采用向上排空气法收集(如图所示)。收集时要注意将导管插到瓶底。
4.验满:将燃着的木条置于集气瓶口,如木条熄灭,则二氧化碳收集满了。
5.检验:将产生的气体通入澄清的石灰水中,若观察到石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
【要点诠释】
药品选用应注意的问题:
(1)不能用浓盐酸。浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中,导致所收集的二氧化碳不纯。
(2)不能用硫酸。因为硫酸跟碳酸钙反应(H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑)生成的硫酸钙微 溶于水,它覆盖在石灰石的表面,阻碍了石灰石与硫酸进一步接触,使反应难以继续进行。
(3)不可用碳酸钠。因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水,它与盐酸反应(Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)速率太快,不便于控制,且碳酸钠比石灰石价格高,不经济。
二.实验室制取二氧化碳的研究与实践
1.化学反应原理的确定:可以生成二氧化碳的化学反应有很多,例如:
(1)碳在氧气(或空气)中燃烧:C+O2CO2
(2)碳在高温下还原金属氧化物:2CuO+C2Cu+CO2↑,2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
(3)石灰石高温分解:CaCO3 CaO+CO2↑
(4)大理石(或石灰石)与稀盐酸在常温下反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
(5)蜡烛、木柴、酒精、汽油等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。
有二氧化碳生成的化学反应不一定都适用于实验室制取二氧化碳。首先要考虑可操作性,其次再考虑哪个更方便易行、原料是否易得、是否利于收集等。(1)和(5)虽然都能生成二氧化碳,但由于燃烧需要在氧气(由空气)中进行,放出大量的热,对仪器、装置的要求高而且复杂,燃烧后的高温气体收集也很困难,所以在实验室里可操作性差;(2)和(3)需在高温下进行,操作较复杂且消耗能。(4)方案操作简便,故实验室通常选用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳。
2.实验室制取气体装置的确定:制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分,其选择依据如下:
(1)气体发生装置的选择:由反应物的状态和反应条件来确定。①若反应物只有固体,反应需要加热时,应选择下图A所示的实验装置。②若反应物状态为固体+液体,反应不需要加热时,应选择下图B所示的实验装置。
(2)气体收集装置的选择:依据气体的物理性质(是否溶解于水、密度比空气大还是小)和化学性质(是否与水、空气发生反应)来选择。
①气体的密度大于空气的密度(或相对分子质量大于29),可用向上排空气法收集(上图D)。
②气体的密度小于空气的密度(或相对分子质量小于29),可用向下排空气法收集(上图E)。
③气体不易(或难)溶于水且不与水反应,可用排水法收集(上图C)。
【要点诠释】
1.实验室制取气体的一般思路和方法:
(1)首先要研究实验室制取气体的化学反应原理,即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等),还要选择合适的实验装置,研究如何验证制得的气体等。
(2)选择反应时,要考虑原料易得,反应条件要求不高,操作简便安全,反应速率适中,生成气体不混入其他气体,便于收集。
(3)制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件;选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。
(4)验证气体时,实验现象要明显。
2.氧气、二氧化碳的实验室制法比较:
三点剖析
一.考点:
1.二氧化碳的制取实验
2.二氧化碳的用途
二.重难点:
1.二氧化碳的制取实验
2.二氧化碳的用途
三.易错点:
1.二氧化碳的制取实验选用大理石和稀盐酸反应,不能用大理石与稀硫酸,因为反应生成硫酸钙,硫酸钙难溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻止反应的进行。
2.收集二氧化碳气体也可用排水法,但水槽中的液体最好选用饱和的碳酸氢钠溶液,它不会使二氧化碳损失,因为二氧化碳能溶于水。
二氧化碳的实验室制法
例题1、 为探究影响大理石与稀盐酸反应剧烈程度的因素,某学习小组将稀盐酸分成四等份,分别加入四支试管中进行下列对比实验。请判断下列对比实验中,设计不合理的是( )
例题2、 实验室制取CO2的有关操作如下图,不正确的是( )
例题3、 已知:CO2和SO2既有相似性也有差异性.请回答相关问题:
气体
CO2
SO2
制备
石灰石与盐酸
Na2SO3与70%硫酸
相似性
溶解性
能溶于水
易溶于水
与澄清石灰水反应
二者都产生白色浑浊
差异性
与KMnO4溶液
不反应
气体被吸收,溶液逐渐褪色
(1)化石燃料的气体产物中有CO2和SO2等物质,其中SO2是形成___________的主要物质(填一污染名称).
(2)制取CO2的化学方程式是_______________________,可用于收集CO2装置是________.(选填如图序号).
(3)写出Na2SO3与70%硫酸反应的化学方程式____________________________,制备SO2发生装置用________.(选填如图序号).
(4)将收集满SO2的试管倒扣在水中观察到的现象是_________________.
(5)结合已知信息,请你设计实验证明化石燃料燃烧的气体产物中有CO2(写出操作、试剂、现象、结论)______________________________________________________________.
随练1、 实验室制取二氧化碳气体最适宜的一组试剂为( )
随练2、 实验表明:不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,而用大理石的粉末可以和稀硫酸反应制取二氧化碳.由此可以得出的结论与上述事实相符合的是( )
A.发生反应的物质间能否发生反应,与反应条件有关
B.反应物之间接触面积越大,越有利于反应的进行
C.块状的大理石和粉末状的大理石,化学性质不同
D.块状的大理石和粉末状的大理石中,各元素原子的排列不同
随练3、 下列各组物质中,其成分或主要成分可以用同一化学式表示的是( )
气体制备综合
例题1、 实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题
(1)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,发生装置可选择图中的________(填仪器字母)进行组装,反应的化学方程式为________。
(2)采用上述装置用稀盐酸制取的氢气中常含有氯化氢气体和水蒸气,为获得纯净、干燥的氢气,可选用图所示的H装置和I装置进行除杂和干燥,导管口连接的正确顺序是:气体→________→G。
(3)小明认为实验室用大理石和稀盐酸制取、收集二氧化碳气体,并进行除杂、干燥可以和上述(2)氢气相关装置、试剂完全相同,小红认为不合理,且有两个理由,你认为她的理由是①________;②________。
例题2、 如图为实验室中常用装置。
请回答下列问题:
(1)仪器①的名称________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气,所选用的装置是________(填装置字母),该反应的化学方程式为________。若要从充分加热后的剩余固体中回收二氧化锰,正确的实验操作顺序是________。
(3)通常状况下,氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的污染性气体,极易溶解于水形成氨水,相同条件下密度比空气小。实验室中可以用浓氨水与生石灰制取氨气。请从如图中选出合适的仪器连接成一套制备并收集氨气的装置。则装置的接口连接顺序是________→f.上述实验中,E装置的作用是________。
例题3、 根据下列气体制取的装置回答相关问题:
(1)写出指定仪器a名称:_________
(2)实验室若用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取和收集氧气,则整套装置应选______________(填装置字母代号)组成。
(3)收集CO2气体时,应选用装置D。检验装置D中CO2气体是否收集满的方法是______________。
(4)图甲是某同学设计的用大理石和稀盐酸反应制取CO2的装置,但小组的另外三位同学对此装置提出了自己的看法。
A同学:此装置不能用来制取CO2;
B同学:此装置可以制取CO2,但需要太多的稀盐酸,浪费很大;
C同学:此装置可以制取CO2,但应在漏斗下端套上一支小试管(如图乙)。
请猜测:A同学认为此装置不能用来制取CO2的理由是______________________。C同学改进的装置______(填“能”或“不能”)能解决A、B两位同学提出的问题。
随练1、 某无毒气体的密度约是空气密度的5/9,且极难溶于水,那么该气体用什么方法收集( )
①向上排空气法
②向下排空气法
③排水法
随练2、 依据实验室制取气体的知识,结合如图回答:
(1)写出标号仪器的名称:②________;
(2)①用胶皮管连接组装仪器时,先把玻璃管口________(选填字母,下同),然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
a.用手捂一会儿
b.用水润湿
c.用酒精灯微热
d.用砂纸打磨
②组装好装置后,首先________。
a.加入药品
b.检验气体的纯度
c.检查装置的气密性
d.预热实验装置
(3)实验室制取CO2的发生装置和收集装置组合是________(填装置字母代号)。
(4)若用C、F组合成的装置来制取的气体,应满足下列条件中的________
①反应物是固体和液体 ②反应不需要加热 ③气体密度比空气小 ④气体不易溶于水
a.①②
b.①②④
c.②④
d.①②③④
(5)块状“电石”(CaC2)遇水迅速生成难溶于水的乙炔(C2H2)气体,同时生成氢氧化钙。
①写出电石与水反应的化学方程式:________;
②实验室制乙炔________(填“可”或“不可”)选用装置C,理由是________(填字母)。
a.可以随时加水
b.不能控制水的加入
c.可以控制反应的发生与停止
d.反应物能够充分接触。
随练3、 请你结合图装置回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应该选用的发生装置为________(填装置序号),发生反应的化学方程式是________________________________。若用E装置收集氧气,当实验结束时,某同学先熄灭了酒精灯,忘记将导管从水中取出,在水未进入导管之前,可采取的补救措施有:________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳时,可选用B装置,也可选用G装置。G装置与B装置相比,明显的优点是________________________。收集二氧化碳气体时,可选D和________装置。若用F装置代替D装置,则产生的气体从________(填“c”或“d”)端进入。
随练4、 下列为实验室常用的实验装置,回答问题:
(1)请写出有标号仪器的名称:②______;③______。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是______(填序号),装入药品前应先______;如用C装置收集O2,则气体收集完毕时,应先______,如果用上述装置收集到的氧气不纯,可能的原因是______,高锰酸钾制氧气反应的文字表达式是______。
(3)实验室制CO2反应文字表达式为__________________;此外,也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取CO2,该反应应选用的发生装置为______,收集宜用装置______。实验室不可用加热碳酸氢铵固体来制取CO2的原因是________________。
(4)若用右图E装置收集氧气应从____处进气(填“a”或“b”);检验已收满的方法是______________,若在E中装满水用排水法来收集氧气应从______处进气。
(5)用B制取氧气比A制取氧气的优点是____(填编号)。
A.生成物只有氧气
B.反应不需加热节能
C.便于控制反应速率
D.生成物对环境没有污染
(6)某科学兴趣小组学习二氧化锰(MnO2)催化分解过氧化氢的实验后,进行如下实验:
a.选择装置并检查气密性。
b.称取0.1克的二氧化锰(MnO2)粉末加入容器中。
c.量取50毫升溶质质量分数约5%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到的气体体积。改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如下。(溶解到水中的氧气忽略不计)
时间/秒
生成氧气的体积/毫升
0.1克MnO2
0.2克MnO2
0.3克MnO2
0.4克MnO2
40
49
61
75
86
80
77
87
90
92
120
89
92
92
92
160
92
92
92
92
①写出过氧化氢溶液与二氧化锰混合物制取氧气反应的文字或符号表达式______。
②该学习小组利用上述发生装置中的______(填“A”或“B”)与下列装置中的______(填编号)连接测量O2的体积。
③实验结论:在相同条件下,______,双氧水分解得越快。
④实验反思:由上述实验测得的氧气体积总是偏大的可能原因是______。
随练5、 下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出有标号的仪器名称:①________②________
(2)若用高锰酸钾制取氧气时,所选用的发生装置是____(填字母序号,下同),收集装置是C或____,反应的符号表达式为________________。
(3)若用C装置收集氧气,正确的操作顺序为_____(填编号)。
a.将导管伸入集气瓶口,让气体进入瓶中
b.将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c.当气体收集满时,用毛玻璃片盖住瓶口,将集气瓶移出水面正放置于桌面
(4)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为了控制反应速率,获得平稳的气流,可用________(填一种仪器名称)代替B装置中的仪器②。
(5)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小且极易溶于水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。若选用右图中的G、H组合收集氨气,气体应从____(填“a”或“b”)端通入,另一端接H装置中的c,装置中漏斗的作用是________。
(6)实验室制取二氧化碳
①一般选择的的药品是________和稀盐酸,反应的符号表达式为________。
②为了检验二氧化碳,可选择G装置,瓶中先放适量的________(填试剂名称),然后将气体从____(填a或b)端通入,反应的符号表达式为____________。
③若从下图甲乙丙中选择合适的装置制取二氧化碳,能达到“随开随用,随关随停”目的的是_____(填编号)
(7)右图是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置.实验时,打开分夜漏斗活塞,通入干燥氧气约10秒,引燃铁丝下端火柴杆,伸入塑料瓶内,并对准玻璃管口正上方,观察到的现象是:铁丝剧烈燃烧,________。改进后装置具有的优点是____(填序号)。
①氧气无需提前制备和收集,操作更方便
②塑料瓶代替集气瓶,防止集气瓶炸裂,更安全
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体,实验更优化
(8)小曹老师带领学生进行氧气性质实验时,发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶,迅速扶起后,瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”;对此,小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水,再用排水法收集1/2集气瓶的氧气,发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。
①用下列方案收集“1/2集气瓶的氧气”,其中最合理的是______(填字母)。
②用排水法收集气体时,集气瓶中气体已收集满时的现象是________。
③空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中,集气瓶内的氧气约占总体积的______。
拓展
1、 为了制取氧气和二氧化碳,实验室提供了以下药品和仪器装置.
【药品】①二氧化锰②氯酸钾③大理石④过氧化氢溶液⑤稀盐酸⑥碳酸钠
【装置】如图:
(1)小民要制取二氧化碳选择的药品最好是_______(填序号,下同),他选择的发生装置应该是_____,收集装置是_____,反应的化学方程式为______________________________________.
(2)小敏用装置A制取氧气,应该选择的药品是_______(填序号).实验开始前,先应检查装置A的____________,加热时应用酒精灯的________给试管加热,所发生反应的化学方程式为_________________________,该反应的基本反应类型为________反应.他选择了E作收集装置,那么a、b、c连接顺序是___________..
2、 下图所示装置可用于实验室制取某些气体,并能随开随用,随关随停.下表中所选用的药品及制取的气体完全正确的一组是( )
选项
选用的药品
制取的气体
固体M
液体N
A
大理石
稀硫酸
二氧化碳
B
锌 粒
浓硫酸
氢 气
C
大理石
稀盐酸
二氧化碳
D
碳酸钠
稀硫酸
二氧化碳
3、 下列化学反应的基本类型中,能生成二氧化碳的是( )
①化合反应;②分解反应;③置换反应;④复分解反应.
4、 一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物,它是无色气体,难溶于水、密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮.在实验室中,收集一氧化氮时可选用的收集方法是( )
5、 化学是一门以实验为基础的科学,某同学在实验室利用以下装置制取气体,请回答下列问题:
(1)写出图中有标号仪器的名称:①________;②________。
(2)若选用A装置作制取氧气的发生装置,请写出该反应的化学方程式________,要收集较为纯净的氧气最好选用________装置。
(3)实验室常用石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳,写出该反应的化学方程式________,与选择B作为发生装置相比,选用F的优点是________。
(4)氨气是一种无色、极易溶于水的气体,实验室常用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰[Ca(OH)2]两种固体混合物的方法来制取氨气,该反应生成氨气、水和________(填化学式)三种物质,收集装置应选择________。
6、 在实验室的开放日,某化学兴趣小组的同学看到实验桌上摆放有下列仪器,请参与分析实验。
(1)小悦提出大家比赛写出仪器的名称,有一个同学完成任务的情况如上图所示,其中名称有错误的是_________________(填序号)。
(2)小宇组装了G装置制取CO2,小悦指出,该漏斗下端没伸入液面下,产生的气体会从该漏斗口逸出,于是她选用了上面的一种仪器,加在G图装置上,既解决了液封的问题,又可以减少酸的用量(节约药品),该仪器是___________(写名称),以上发生装置和收集装置还可用于实验室制取________气体。
(3)已知乙炔(C2H2)气体可用水和CaC2反应制取。请你完成制取乙炔的化学反应方程式:CaC2+2H2O=___________+C2H2↑。
7、 实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)写出编号所指仪器的名称:①______;②______。
(2)在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气,应选择上述装置中的_____(填字母)和E进行组装。当__________时,证明氧气已经收集满。请你写出该方法制取氧气的符号表达式:_______________。如果用F装置代替E来收集氧气,应该先在该装置中装满水,然后将氧气从______(填“a”或“b”)导管通入。
(3)在实验室用高锰酸钾制氧气时,发生装置中还缺少一种实验用品是_______,其作用是__________。请你写出该方法制取氧气的符号表达式:__________。
(4)实验室选用装置B和装置____(填字母)可以制取二氧化碳,写出实验室制取该气体的符号表达式__________。如果用F装置来收集气体二氧化碳,气体应该从________(填“a”或“b”)导管通入,验证该气体已经收集满的方法为_____________________。
(5)下面G和H两套装置是实验室中常见的气体发生装置:
G.
H.
I.
J.
其中G装置的优点是__________,H装置的优点是__________。如果用H装置制取二氧化碳,I和J两套装置中能起到H装置相同作用的是_____。
8、 结合图示装置回答下列问题:
(1)仪器①的名称是:____________________。
(2)如果要收集比较干燥的氧气,则选用__________装置收集;实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,可选用的发生装置是__________。
(3)若用高锰酸钾选择A和D装置制取并收集氧气,则对A装置进行的改进是_________________。实验结束时应先撤离导管再熄灭酒精灯,否则会导致_______;检验一瓶氧气是否收满的方法是__________。
(4)若收集某气体时只能选用E装置,则可推知该气体的性质除密度比空气小外,还有:____________________。
(5)实验室往往用B装置制取气体,与下图比较,其优点是:____________________。
(6)某初三化学兴趣小组同学,在对氧气性质进行探究时,设计了如下实验:
①小李同学取一段铁丝窗网上的细铁丝,在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因可能是__________;另一同学用收集的氧气做铁丝燃烧实验后发现集气瓶底炸裂,出现该现象的原因是__________,该反应的文字表达式为____________________,该反应所属的基本反应类型是__________。
②小王同学将用排水法收集满氧气的两个集气瓶按如图所示放置,并分别同时迅速插入一根带火星的木条,甲乙两个装置中的现象不同点是____________________。
③从某网页上查阅到如下信息:能使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数应在30%~50%之间。为探究更加具体和准确的数据,兴趣小组的同学用排空气法向集气瓶中通入一定体积的氧气,通入氧气的体积占集气瓶容积的体积分数和有关实验现象如下表:
这时,小张同学脱口而出:“氧气约占36%时就是带火星的木条复燃的最低体积分数”,而其他同学立即反对,理由是__________,你认为能使带火星木条复燃所需氧气的最低体积分数为__________(实验数据均取整数)。
(7)为保证潜水员长时间在水中工作,潜水艇里要配备氧气再生装置。下列几种制取氧气的方法:①加热高锰酸钾制取氧气;②水通电制取氧气;③氧化汞加热制取氧气;④过氧化钠+二氧化碳碳酸钠+氧气,你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是__________,与其他方法相比,该方法的优点是__________。
答案解析
二氧化碳的制取
二氧化碳的实验室制法
例题1、
【答案】
【解析】 暂无解析
例题2、
【答案】 B
【解析】 A.该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,图中所示装置正确;
B.稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,不能用于制取CO2,图中所示装置错误;
C.二氧化碳密度比空气的大,应用向上排空气法收集,应从长导管进气,图中所示装置正确;
D.可用燃着的木条放在短导管口,若燃着的木条熄灭,说明集满了二氧化碳,图中所示装置正确;
例题3、
【答案】 (1)酸雨(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;②或③(3)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;⑥(4)试管中液面上升(5)把化石燃料燃烧的气体,先通入足量的KMnO4溶液中,再通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明燃烧产物中有二氧化碳
【解析】 (1)二氧化硫是形成酸雨的主要气体;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;可用于收集CO2装置是②或③,因为二氧化碳的密度比空气大;
(3)Na2SO3与70%硫酸常温下反应生成硫酸钠和二氧化硫和水,配平即可,因此不需要加热;
(4)将收集满SO2的试管倒扣在水中观察到的现象是:试管中液面上升,因为二氧化硫易溶于水;
(5)设计实验:把化石燃料燃烧的气体,先通入足量的KMnO4溶液中,再通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明燃烧产物中有二氧化碳.
随练1、
【答案】 B
【解析】 A、大理石与稀硫酸反应,反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,反应逐渐停止,故A不正确;
B、根据实验室制取二氧化碳的反应原理可知,用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,故B正确;
C、碳酸钠和稀盐酸反应速率太快,不易收集二氧化碳,故C不正确;
D、浓盐酸易挥发,使收集的二氧化碳不纯,故D不正确
随练2、
【答案】 B
【解析】 不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,而用大理石的粉末可以和稀硫酸反应制取二氧化碳,大理石的粉末与块状的大理石相比较,大理石的粉末与稀硫酸的接触面积更大,反应物之间接触面积越大,越有利于反应的进行.
随练3、
【答案】
【解析】 A、石灰石主要成分是碳酸钙(化学式CaCO3),大理石的主要成分是碳酸钙(化学式CaCO3);
B、纯碱的化学式为:Na2CO3;小苏打的化学式为:NaHCO3;
C、生石灰的主要成分氧化钙,消石灰主要成分氢氧化钙;
D、干冰就是固态二氧化碳(化学式CO2);冰的化学式为H2O。
故选A。
气体制备综合
例题1、
【答案】 (1)ABCD;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)c,d,a,b
(3)二氧化碳和氢氧化钠反应,因此不能用氢氧化钠吸收其中含有的氯化氢气体;氢气的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集
【解析】 (1)锌和稀硫酸反应制取氢气,不需要加热,发生装置应选ABCD,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)用氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体,用浓硫酸吸收水,要先除去氯化氢气体后除去水蒸气,装置组合为:cdab;
(3)①二氧化碳和氢氧化钠反应,因此不能用氢氧化钠吸收其中含有的氯化氢气体
②氢气的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集。
例题2、
【答案】 (1)锥形瓶
(2)B,F;2KClO32KCl+3O2↑;溶解、过滤、洗涤、干燥
(3)a,d,c;吸收多余的氨气,防止造成空气污染
【解析】 (1)仪器①的名称是锥形瓶;故填:锥形瓶;
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气属于固体加热型,所以选择装置B来制取,氧气不易溶于水,所以可用排水法来收集较为纯净的氧气;氯酸钾在二氧化锰作催化剂加热的条件下分解为氧气和氯化钾;剩余固体是氯化钾和二氧化锰,氯化钾溶于水,二氧化锰不溶于水,因此可以用溶解、过滤、洗涤、干燥的方法得到二氧化锰;故填:BF;2KClO32KCl+3O2↑;溶解、过滤、洗涤、干燥;
(3)实验室中可以用浓氨水与生石灰制取氨气,属于固液常温型,所以选择装置A来制取,氨气极易溶于水,密度比空气小,且污染空气,所以用装置C来收集(短进长出),最后装置E来吸收多余的氨气,以防造成空气污染;故填:adc;吸收多余的氨气,防止造成空气污染。
例题3、
【答案】 (1)集气瓶
(2)AC或AD
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭,则已收集满
(4)产生的气体会从漏斗逸出;能
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练2、
【答案】 (1)长颈漏斗
(2)①b;②c
(3)BD或CD
(4)b
(5)①CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;②可;acd
【解析】 (1)据图可以看出,②是长颈漏斗;
(2)①用胶皮管连接组装仪器时,先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
②组装好装置后,首先检查装置的气密性;
(3)实验室制取CO2是固液常温型反应,可以选择发生装置BC,二氧化碳的密度大于空气,能溶于水,只能使用向上排空气法收集,故装置组合是BD或CD。
(4)用C、F组合成的装置来制取的气体,则反应物是固体和液体不需要加热,气体不易溶于水;
(5)①电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔;
②实验室制乙炔可选用装置C,是因为可以随时加水、可以控制反应的发生与停止、反应物能够充分接触。
随练3、
【答案】 (1)A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;拔掉橡皮塞
(2)能控制反应的发生和停止;F;c
【解析】 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气,是固体加热型反应,故应该选用的发生装置为 A;发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑.若用E装置收集氧气,当实验结束时,某同学先熄灭了酒精灯,忘记将导管从水中取出,在水未进入导管之前,可以立即拔掉橡皮塞。
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳时,G装置与B装置相比,明显的优点是能控制反应的发生和停止。二氧化碳的密度大于空气,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,故收集二氧化碳气体时,可选D和F装置。用F装置代替D装置,则产生的气体从c端进入。
随练4、
【答案】 (1)酒精灯;水槽
(2)A;检查装置的气密性;先从水槽中移出导气管、再熄灭酒精灯;导管口气泡还没有连续均匀冒出时即开始收集;文字表达式(略)
(3)文字表达式(略);A;D;制取的CO2不纯、会含有氨气
(4)a;用一根带火星的木条放在导管口b处、带火星木条复燃即已收满;b
(5)B、C、D
(6)①(略)
②B;a
③二氧化锰的质量越大
④加入的双氧水会排出锥形瓶中空气或反应放热气体体积增大,而排出的水无法回流到集气瓶中
【解析】 暂无解析
随练5、
【答案】 (1)铁架台;长颈漏斗
(2)A;F;KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)b、a、c
(4)分液漏斗
(5)a;防倒吸
(6)①大理石;CaCO3HClCaCl2+H2O+CO2;②石灰水;b;Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O;③甲、乙
(7)火星四射;①②③
(8)①a;②气体从瓶口向外冒;③60.5%
【解析】 暂无解析
拓展
1、
【答案】 (1)③⑤;B;C;CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O(2)②①;气密性;外焰;2KClO32KCl+3O2↑;分解;a→c→b
【解析】 (1)碳酸钠和稀盐酸反应速率太快,所以实验室制取二氧化碳的药品是大理石和稀盐酸,该反应不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集,大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;
2)A装置属于固体加热型,据所给药品,说明是用加热氯酸钾、二氧化锰的混合物的方法制取氧气,氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气,反应方程式是:2KClO32KCl+3O2↑;氧气密度比水小,所以应从短管进气,长管便于排水;
2、
【答案】 C
【解析】 A、大理石与稀硫酸反应,反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,反应逐渐停止,因此选项A制取方法不正确;
B、因为浓硫酸具有强氧化性,可以在金属表面形成一层致密的氧化膜,而使内部的金属不再与硫酸反应生成氢气,所以不用锌粒与浓硫酸反应来制取氢气,因此选项B制取方法不正确;
C、根据实验室制取二氧化碳的反应原理可知,用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,因此选项C制取方法正确;
D、碳酸钠与稀硫酸反应速率太快,不易收集二氧化碳,因此选项D制取方法不符合实验室气体制取的原理;
3、
【答案】 D
【解析】 ①化合反应中能生成二氧化碳,例如碳充分燃烧生成二氧化碳;②分解反应中能生成二氧化碳,例如碳酸不稳定分解;③置换反应中能生成二氧化碳,例如碳和氧化铜在高温下反应;④复分解反应中能生成二氧化碳,例如碳酸钙和稀盐酸反应.
4、
【答案】 A
【解析】 一氧化氮,虽然密度比空气略大,但由于极易与氧气反应且是大气污染物,不宜用排空气法进行收集;一氧化氮难溶于水,可用排水法进行收集;我们据此选择出排水法收集的选项即可.
5、
【答案】 (1)①长颈漏斗;②集气瓶
(2)2KClO32KCl+3O2↑;D
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;可控制反应的发生与停止
(4)CaCl2;E
【解析】 (1)长颈漏斗方便加液体药品,集气瓶是收集药品的仪器;
(2)装置A的试管中没有棉花团,因此是加热氯酸钾和二氧化锰制氧气,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;F装置的优点是:可控制反应的发生与停止;
(4)实验室常用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰[Ca(OH)2]反应生成氨气、水和氯化钙;氨气是一种无色、极易溶于水的气体,因此只能用向下排空气法收集。
6、
【答案】 (1)E
(2)试管;氧气(或O2)
(3)Ca(OH)2
【解析】 暂无解析
7、
【答案】 (1)长颈漏斗;集气瓶
(2)A;集气瓶口有气泡冒出;略;b
(3)棉花;防止高锰酸钾进入导管、堵塞导管;略
(4)D;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a;将燃着的木条放在导管b处、若木条熄灭则满
(5)可以控制反应的速率;可随时控制反应的发生于停止;I、J
【解析】 暂无解析
8、
【答案】 (1)集气瓶
(2)C、B
(3)试管口略向下倾斜、试管口放一团棉花;试管炸裂;在集气瓶口放一带火星的木条,看是否复燃。
(4)溶于水(易溶于水且不和空气的成分反应)
(5)便于控制反应
(6)①铁丝生锈,氧气不纯;没有在集气瓶底放少量的水或细砂;铁+氧气四氧化三铁;化合反应
②甲中燃烧比乙中更旺更持久
③该瓶中还有体积为64%的空气,空气中也有氧气;49%
(7)④;能将呼出的二氧化碳转化为氧气且不需要加热或通电
【解析】 暂无解析
气体名称
氧气
二氧化碳
反应原理
过氧化氢催化分解或高锰酸钾受热分解
大理石(或石灰石)与稀盐酸反应
化学方程式
2H2O22H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
(注意:加热高锰酸钾制氧气时,试管口处要放一小团棉花)
收集装置
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃
通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
验满方法
将带火星的木条靠近集气瓶口,木条复燃,则证明满了
将燃着的木条靠近集气瓶口,木条熄灭,则证明满了
A.检查气密性
B.制气
C.收集
D.验满
A.大理石与稀硫酸
B.石灰石与稀盐酸
C.碳酸钠与稀盐酸
D.石灰石与浓盐酸
A.①或②
B.①或③
C.②或③
D.①②③均可
A.选项A
B.选项B
C.选项C
D.选项D
A.仅①
B.仅①②
C.仅①③④
D.①②③④
A.排水集气法
B.向上排空气集所法
C.向下排空气集气法
D.排水集气法或向上排空气集气法
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