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《弯道超车》第六单元 课题3二氧化碳的实验室制取人教版化学九年级暑期预习讲义(教师版)
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这是一份《弯道超车》第六单元 课题3二氧化碳的实验室制取人教版化学九年级暑期预习讲义(教师版),共18页。学案主要包含了实验室里制取二氧化碳的装置,实验室里制取二氧化碳的步骤等内容,欢迎下载使用。
知识梳理
一、实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
1.药品
大理石(或石灰石,主要成分为碳酸钙CaCO3)、稀盐酸(HCl)
2.反应原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
药品选择禁忌
①不用稀硫酸:硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,隔绝大理石与酸,反应很快停止,无法持续制气;
②不用浓盐酸:浓盐酸挥发性极强,会挥发出氯化氢气体,收集到的CO2混有HCl杂质,气体不纯;
③不用碳酸钠粉末:碳酸钠粉末与盐酸反应速度太快,气泡瞬间大量涌出,不易控制反应、不方便收集气体。
考点突破
【典例精析】
【例题1】按如图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与碳酸钙充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法不正确的是
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c或b、d可知,粉末状CaCO3反应更快
D.t时刻,粉末状CaCO3与稀盐酸反应产生的CO2更多
【答案】B
【详解】A.对照实验需控制除碳酸钙形态外的所有变量一致,因此块状碳酸钙质量和粉末状相等,即 ,不符合题意。
B.d点时块状碳酸钙对应的气压仍在上升,说明反应还在进行,盐酸未完全消耗,溶液中溶质除生成的外,还有剩余的 ,符合题意。
C.对比 a、c 点气压相同,说明产生相同体积的气体,a点所需反应时间短,反应更快,c点所需反应时间长,反应较慢;对比 b、d 点反应时间相同,b点气压高,产生气体较多,反应更快,d点气压低,产生气体较少,反应较慢,由此可知,粉末状反应更快,不符合题意。
D.t时刻粉末状体系气压更高,说明该时刻粉末状反应产生的更多 ,不符合题意。
【举一反三】
【变1-1】在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A.生成二氧化碳的质量由参与反应的反应物总质量决定,粉末状石灰石仅增大了反应物接触面积、加快反应速率,不会改变最终生成二氧化碳的质量,说法错误;
B.稀硫酸和石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面阻碍反应持续进行,因此不能用稀硫酸替代稀盐酸,说法错误;
C.关闭弹簧夹后,反应生成的二氧化碳无法排出,锥形瓶内压强增大,稀盐酸不能被压回分液漏斗,无法实现固液分离,反应不会自动停止,说法错误;
D.二氧化碳密度大于空气,收集满后应沿集气瓶口水平推动毛玻璃片盖住,可以减少逸散,说法正确。
【变1-2】用如图所示装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状可以增加二氧化碳的质量
B.实验可以把稀盐酸换成稀硫酸
C.用弹簧夹夹紧橡胶管可以让反应停止
D.收集满一瓶后,盖上毛玻璃片可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A. 反应物总质量不变时,将块状大理石改成粉末状仅能增大反应速率,不会增加生成二氧化碳的质量,错误。
B. 稀硫酸和大理石反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石表面阻止反应持续进行,不能替换成稀硫酸,错误。
C. 该装置没有多孔隔板,夹紧弹簧夹后无法实现固液分离,不能让反应停止,错误。
D. 分子在不断运动,收集满二氧化碳后盖好毛玻璃片,可减少二氧化碳的逸散,正确。
知识梳理
二、实验室里制取二氧化碳的装置
1.发生装置:反应物是固体和液体;反应条件不加热。
2.收集装置:适合密度大于空气的气体;且不与空气各成分反应。
3.检验与验满:
①检验:将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳;
②验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满。
考点突破
【典例精析】
【例2】实验室制取时,下列相关操作正确的是
A.加入大理石B.制备
C.收集D.的验满
【答案】A
【详解】A、取用块状大理石时,应先将容器横放,把大理石放在容器口,再缓慢竖立容器使大理石滑至底部,防止砸破容器,操作正确。
B、装置中长颈漏斗下端没有浸入液面下形成液封,会导致气体从长颈漏斗逸出,操作错误。
C、CO2密度大于空气,需用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,操作错误。
D、CO2验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,图中木条伸入瓶内,操作错误。
【举一反三】
【变2-1】在学习完气体的制取之后,小晋对制取气体的两套装置进行了对比。下列相关说法正确的是
A.图1装置中试管口必须略向上倾斜
B.图2可以控制反应速率
C.图2不需要检查装置的气密性
D.两套装置都可用于实验室制取氧气和二氧化碳
【答案】B
【详解】A、图1为固体加热型气体发生装置,试管口需略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,该说法错误;
B、图2中注射器可控制液体药品的滴加速率,进而控制反应速率,该说法正确;
C、所有制取气体的实验装置,实验前都必须检查装置气密性,防止装置漏气,该说法错误;
D、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,不能使用图1的固体加热型装置,该说法错误。
【变2-2】实验室制取二氧化碳的相关选项中正确的是
A.反应试剂B.发生装置
C.收集方法D.气体验满
【答案】A
【详解】A.实验室制取二氧化碳的标准试剂为大理石(主要成分为)和稀盐酸,反应原理为,试剂选择正确。
B.该反应为固液不加热型反应,不需要酒精灯加热,图中为固体加热型发生装置,错误。
C.二氧化碳密度大于空气密度,应使用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,错误。
D.二氧化碳验满时需将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则证明已满,图中将木条伸入瓶内,操作错误。
知识梳理
三、实验室里制取二氧化碳的步骤
1.查:连接仪器,检查装置气密性
2.操作:导管一端放入水中,手握容器外壁,导管冒出气泡,松手后导管形成稳定水柱,气密性良好;
3.装:先向容器内放入大理石(固体),再通过漏斗加入稀盐酸(液体);
4.收:向上排空气法收集二氧化碳;
5.验满:燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条立即熄灭,证明瓶内已集满CO2;
6.检验气体:将收集的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明该气体是二氧化碳。考点突破
【典例精析】
【例题3】实验室制取CO2大致可分为以下几个步骤:①检查装置的气密性②将稀盐酸加入分液漏斗中③连接装置④用排空气法收集一瓶二氧化碳气体⑤用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满⑥将石灰石装入锥形瓶,用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口。正确操作顺序是
A.①⑥②③④⑤B.③①⑥②④⑤C.③①②⑥④⑤D.①②⑥③④⑤
【答案】B
【详解】制取气体时,首先要连接装置,即步骤③,这是实验的起始操作,只有连接好装置才能进行后续操作。连接好装置后,检查装置的气密性,防止装置漏气导致实验失败,即步骤①。接着将石灰石装入锥形瓶,用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口,石灰石是固体药品,要先加入,即步骤⑥。然后将稀盐酸加入分液漏斗中,稀盐酸是液体药品,通过分液漏斗加入,即步骤②。之后用排空气法收集一瓶二氧化碳气体,因为二氧化碳密度比空气大,采用向上排空气法收集,即步骤④。最后用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满,当木条熄灭时,说明二氧化碳已收集满,即步骤⑤。所以正确操作顺序是③①⑥②④⑤。
故选B。
【举一反三】
【变3-1】实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.连接仪器B.检查气密性
C.加入石灰石D.收集CO2
【答案】A
【详解】A、连接玻璃管与橡胶塞时,先将玻璃管口用水润湿减小摩擦,再稍用力转动插入,可避免玻璃管折断,操作正确;
B、长颈漏斗下端未浸入液面形成液封,装置始终与外界空气连通,拉动注射器无法检验气密性,操作错误;
C、块状石灰石直接竖直投入锥形瓶会砸破瓶底,正确操作为“一横二放三慢竖”:先将锥形瓶横放,把固体放在瓶口后缓慢竖起容器,操作错误;
D、CO2密度大于空气,用该集气瓶收集时应“长进短出”(长管进气,短管排空气),图中短管进气无法收集到CO2,操作错误。
【变3-2】某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取CO2
C.收集CO2的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
【答案】B
【详解】A. 长颈漏斗可用来添加液体药品,故可用来添加稀硫酸,正确;
B. 大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻碍反应的进一步进行,故不能选用大理石和稀硫酸制取二氧化碳,错误;
C. 二氧化碳的密度比空气大,收集CO2的导管应伸入集气瓶底部,这样才能将装置内空气排尽,正确;
D. 正确。
专项练习
【练1】下列关于CO2的制取、验满及性质实验操作不正确的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A. 实验室用大理石(主要成分为)和稀盐酸常温反应制取,属于固液不加热型反应,图示装置和倾倒液体的操作均规范,操作正确。
B. 二氧化碳密度大于空气,采用向上排空气法收集,导管伸入集气瓶底部可排尽瓶内空气,收集的气体纯度更高,操作正确。
C. 验满需将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭说明已集满,图示将木条伸入集气瓶内部,操作错误。
D. 验证和澄清石灰水反应时,导管伸入液面以下可使气体与充分接触,发生反应,操作正确。
【练2】下列关于CO2的制取、收集、验满及性质实验的操作,正确的是
A.制备B.收集
C.验满D.不支持燃烧
【答案】D
【详解】A.实验室制取应选择稀盐酸和石灰石,稀硫酸与石灰石反应生成微溶的,会覆盖在石灰石表面,阻止反应持续进行,错误。
B.密度大于空气,用万能瓶收集时应“长管进、短管出”,错误。
C.验满需将燃着的木条放在集气瓶口,错误。
D.向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒,低处蜡烛先熄灭,可验证不支持燃烧、密度大于空气的性质,正确。
【练3】在实验室利用如图装置制取二氧化碳。下列分析正确的是
A.分液漏斗中装的试剂为稀硫酸B.该发生装置便于控制反应速率
C.产生的气体应该从b导管通入D.该装置不能用于实验室制取氧气
【答案】B
【详解】A、实验室制取二氧化碳不能使用稀硫酸,因为稀硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石或大理石表面,会阻碍反应持续进行,则分液漏斗中应盛放稀盐酸,A错误。
B、该发生装置使用分液漏斗,可以通过活塞控制液体药品的滴加速度,因此便于控制反应速率,B正确。
C、二氧化碳密度比空气大,用该装置收集二氧化碳时,需要“长进短出”,气体从长导管a通入,才能将空气从短导管b排出,C错误。
D、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,是固液不加热型反应,且氧气密度大于空气,该装置完全可以用于制取和收集氧气,D错误。
故选B。
【练4】在大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验中,一定不需要的仪器是
A.集气瓶B.酒精灯C.试管D.长颈漏斗
【答案】B
【详解】实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的反应为,属于固液常温型反应,无需加热,因此不需要酒精灯。其余仪器用途:集气瓶用于收集生成的二氧化碳,试管可作为反应容器,长颈漏斗用于添加稀盐酸,均为该实验可能用到的仪器,故选B。
【练5】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接了压强传感器,如图一所示,测得实验过程中试管内气体压强的变化情况如图二。下列说法正确的是
A.ab段试管中液面逐渐下降B.a点的对应操作是打开弹簧夹
C.bc段石灰石与稀盐酸处于接触状态D.此气体的发生装置可控制反应速率
【答案】A
【详解】A、ab段压强增加,说明反应进行,生成的气体增多,因为此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压入长颈漏斗,试管中液面不断下降,说法正确;
B、从a点开始,压强增大,故a点的操作是关闭弹簧夹,说法错误;
C、bc段压强不变,说明不再反应,且装置密闭,因此此时固液分离,不再接触,说法错误;
D、该发生装置能控制反应的发生和停止,但不能调节反应的快慢,即不能控制反应速率,故说法错误。
【练6】用排空气法收集一瓶二氧化碳气体,下面是验满的操作,其中正确的是
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】二氧化碳密度大于空气,采用向上排空气法收集;二氧化碳不可燃、不支持燃烧,验满时需将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则证明收集满。故选B。
【练7】兴趣小组同学设计了如下两个实验进行探究,实验一向小烧杯中滴加足量稀盐酸;实验二杯子正放称量总质量后,将杯子倒立放置于电子天平上。下列说法不正确的是
A.实验一、二中均会有气泡冒出
B.实验一可观察到紫色石蕊溶液变红
C.实验一中蜡烛熄灭是因为降低其着火点
D.实验二可观察到天平示数保持不变
【答案】C
【详解】A.实验一、二中大理石均可与稀盐酸接触反应生成二氧化碳,均有气泡冒出,表述正确。
B.生成的二氧化碳与水反应生成碳酸(),碳酸呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,表述正确。
C.着火点是可燃物的固有属性,不能被降低。蜡烛熄灭是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度大于空气,覆盖在蜡烛表面隔绝氧气,表述错误。
D.实验二为密闭装置,反应生成的二氧化碳不会逸出,根据质量守恒定律,装置总质量不变,天平示数保持不变,表述正确。
【练8】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接了压强传感器,如图1所示,测得实验过程中试管内气体压强的变化情况如图2。下列说法正确的是
A.ab段试管中液面逐渐下降B.a点的对应操作是打开弹簧夹
C.bc段石灰石与稀盐酸处于接触状态D.d点时才可收集二氧化碳气体
【答案】A
【详解】A、ab段压强上升,说明此时反应正在进行,试管内产生CO2气体,压强增大,将试管内的液体压入长颈漏斗,所以试管中的液面会下降,A正确;
B、a点对应操作是加入稀盐酸并关闭弹簧夹,弹簧夹处于关闭状态使装置密闭,试管内开始产生CO2气体,导致压强开始增大,B错误;
C、bc段压强不变,说明反应停止,石灰石与稀盐酸处于分离状态,C错误;
D、d点压强已变小,且不再改变,说明此时气体已从导管排出,不能收集到二氧化碳,收集二氧化碳应从c点开始收集,D错误。
故选A。
【练9】柯柯在实验室制取,并进行研究。
(1)柯柯拟用块状石灰石制,应选用的另一种试剂是__________(填名称)。用上图所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有_____(填字母)。
(2)柯柯利用E装置进行二氧化碳的部分性质探究,观察到燃着的蜡烛自上而下熄灭,由此推知二氧化碳的性质有_________________________________(写一条即可)
【答案】(1) 稀盐酸 AC
(2)密度比空气大(合理即可)
【详解】(1)实验室制取二氧化碳的药品是块状石灰石(主要成分为碳酸钙)和稀盐酸,二者反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
要组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到作为反应容器的锥形瓶(A),以及可以随时添加液体的长颈漏斗(C);
(2)观察到燃着的蜡烛自上而下熄灭,是因为二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大。
【练10】根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出图中标号仪器的名称①_______,②_______。
(2)若实验室用B装置制取CO2,该反应的化学方程式为_________________________;若使用B装置制取气体时,应注意长颈漏斗的下端_______,收集CO2只能选用_______装置,原因是_____________________。
(3)若制取二氧化碳可使用装置B或装置C作为发生装置,装置C相较于装置B的优点是________________。
(4)硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的无色气体,密度比空气大,能溶于水。实验室常用块状的硫化亚铁与稀硫酸混合得到硫化氢气体。若采用上述装置制取一瓶硫化氢气体,可以选择的制取装置组合为_______(写一组即可)。
【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2) 置于液面以下 D 二氧化碳能溶于水且与水反应,密度比空气大
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)BD
【详解】(1)略;
(2)实验室用B装置制取CO2,该反应的化学方程式为;
防止生成的气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗下端需要置于液面以下。
收集CO2只能选用D装置,因为二氧化碳能溶于水且与水反应,密度比空气大;
(3)装置C带有多孔塑料板和弹簧夹,可通过控制弹簧夹开闭改变装置内压强,实现固体和液体的分离和接触,从而可以随时控制反应的发生与停止。
(4)固液混合型反应可用装置B或C,因为硫化氢气体密度比空气大,能溶于水,收集应采用向上排空气法,即装置D。所以可用的组合是BD或CD。
【练11】二氧化碳型蚊虫诱捕器通过诱蚊剂引诱蚊虫靠近,再利用主体捕蚊器实行抓捕消灭,防止蚊虫传播疾病。某兴趣小组探究并自制了蚊虫诱捕器。
活动I:探究诱蚊原理
【查阅资料】诱蚊剂与空气中的水分反应产生二氧化碳,持续缓释的二氧化碳有较好的诱蚊效果。
【回忆旧知】
(1)写出标有字母a的仪器名称:_____。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是_____。
(3)为使气体缓慢释放,图中发生装置可选的是_____(填字母)。
【交流讨论】
(4)检验诱蚊剂产生的二氧化碳气体,应选用的试剂是______。
(5)在封闭空间内,经传感器测定,诱蚊剂持续低量产生二氧化碳时,对蚊虫的诱导效应较好,其设计思路是仿生人体的_____作用(填“呼吸作用”或“光合作用”)。
活动II:自制简易蚊虫诱捕器
【设计制作】
兴趣小组利用塑料桶、紫光灯、风扇等材料,设计并制作了如图所示的简易蚊虫诱捕器,使用鸡蛋壳(含碳酸钙)和白醋作诱蚊剂。
【分析讨论】
(6)有同学提出诱捕器中鸡蛋壳可以用碳酸钙粉末代替,你认为是否可行,并说明理由_____。
【实践反思】
(7)该简易蚊虫诱捕器灭蚊方法的优点是_____(写一条即可)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)B
(4)澄清石灰水
(5)呼吸作用
(6)不可行,碳酸钙粉末与白醋反应速率过快,无法持续缓慢释放二氧化碳,达不到诱蚊效果(合理即可)
(7)绿色环保(合理即可)
【详解】(1)略;
(2)实验室用块状大理石(或石灰石,主要成分为CaCO3)和稀盐酸常温反应制取二氧化碳,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)要使气体缓慢释放,需要控制反应速率:装置B中分液漏斗可以控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率,得到平稳缓慢的二氧化碳气流;装置A用于控制反应的发生与停止,装置C无法控制反应速率,装置D是固体加热型发生装置,不适合制取二氧化碳;
(4)检验二氧化碳的特征试剂就是澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,以此检验;
(5)人体呼吸作用呼出二氧化碳,因此该设计是仿生人体的呼吸作用;
(6)碳酸钙粉末和白醋的接触面积远大于块状鸡蛋壳,反应速率非常快,无法持续缓释二氧化碳,不符合诱蚊需要持续低量产生二氧化碳的要求,因此不可行;
(7)该装置利用废旧材料制作,不使用有毒的灭蚊药物,因此优点可以写绿色环保、成本低廉、材料易得、安全无污染等。
【练12】如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出实验室用装置B制氧气的化学方程式:________。
(2)制备二氧化碳时,装置A与B比较,装置A的优点是_______。
(3)实验室用浓盐酸制取一瓶干燥、纯净的CO2气体,所选装置的连接顺序为:b→_____→d(填导管口序号)。收集装置一般选择D不选E的原因是:二氧化碳密度比空气大,且________。
(4)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中需要考虑的是________(填字母)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保D.所要制取气体的颜色和气味
【答案】(1)
(2)可以随时控制反应的发生与停止(或随开随用,随关随停)
(3) j→k→f→g 二氧化碳能溶于水且能与水反应
(4)ABC
【详解】(1)装置B是固液不加热型气体发生装置,实验室中对应过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气,该反应的化学方程式为:。
(2)装置A带多孔塑料板,关闭弹簧夹时,装置内压强增大,固液药品分离,反应停止;打开弹簧夹,固液重新接触,反应恢复,因此相比装置B,A的优点是可以随时控制反应的发生与停止(或随开随用,随关随停)。
(3)浓盐酸挥发会使制得的CO2混有HCl杂质和水蒸气,除杂顺序是先除HCl,再干燥,先用饱和碳酸氢钠溶液(装置H)除去HCl,再用浓硫酸(装置F)干燥水蒸气,洗气装置遵循“长进短出”,因此导管连接顺序为b→j→k→f→g→d;二氧化碳收集装置一般选择向上排空气法装置D,而不选排水法装置E,是因为二氧化碳密度比空气大,且其能溶于水、能与水反应,故不能用排水法收集。
(4) 确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑:药品要容易获得、能制得目标气体;反应条件易控制、速率适中;操作简便安全、节能环保;不需要考虑目标气体的颜色和气味,因此选 ABC。
【练13】实验室利用如图所示仪器制取和收集气体,回答下列问题:
(图:仪器①铁架台、②锥形瓶、③分液漏斗、④长颈漏斗、⑤集气瓶、⑥水槽、⑦导管)
(1)若用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,可选择的仪器有_____(填序号),还需补充的仪器是_____(填一种即可)。
(2)利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为_____,验满二氧化碳的方法是______。
(3)实验室制取气体选择发生装置的依据是______和反应条件。
【答案】(1) ①⑤⑦④ 酒精灯或试管
(2) 将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则满
(3)反应物状态
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热装置,且排水法收集的氧气比较纯净,应选择的仪器铁架台、集气瓶、水槽、单孔导管,故填:①⑤⑦④;应补充盛放药品的试管,加热的酒精灯;
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则满;
(3)实验室制取气体选择发生装置的依据是反应物状态和反应条件。
【练14】学习小组对气体的制取、性质、检验等进行了探究。
(1)用装置A制二氧化碳。连接装置,检查好气密性,接下来的操作是_______。
(2)用装置A制二氧化碳,反应的化学方程式为_______。
(3)二氧化碳通入装置B中,观察到的现象是_______。
(4)用装置C检验二氧化碳,反应的化学方程式为_______。
(5)用装置A来制氧气,不易得到平稳的氧气流,原因是_______。
(6)装置D和E组成的储气装置中,排出气体最简易的操作是_______
【答案】(1)将大理石(或石灰石)放入锥形瓶中,塞好瓶塞,从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端
(2)
(3)溶液从紫色变成红色
(4)
(5)用长颈漏斗使加入的过氧化氢溶液与二氧化锰迅速接触,不利于控制反应速率
(6)打开弹簧夹,并抬高装置E,使水从E流入D
【详解】(1)实验操作遵循‘先固后液’原则,先加入固体药品大理石,再加入液体药品稀盐酸;长颈漏斗末端需浸没在液面以下,以形成液封,防止生成的气体逸出。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为:
(3)二氧化碳通入装置B中,会与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红,所以观察到的现象是:紫色石蕊溶液变红。
(4)用装置C检验二氧化碳,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:
(5)装置A制氧气时,不易得到平稳的氧气流,原因是:长颈漏斗不能控制液体滴加速率,过氧化氢溶液与二氧化锰接触后会持续快速反应。
(6)要排出储存在D中的气体,需通过长管向D中排水,利用水的压力将气体从短管压出。因此,操作为:打开弹簧夹,并抬高装置E,使水从E流入D。
【练15】在实验室中制取气体是初中重要的实验,如图A~E是实验室制备气体的常用装置。
(1)仪器a的名称是________。
(2)用装置C收集氧气验满的方法是将________,若木条复燃证明氧气已集满。
(3)用高锰酸钾制备氧气,若用排水法收集氧气,实验结束时,应先将导管撤离水面再熄灭酒精灯,目的是________。
(4)利用大理石与稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选择的装置是________(填字母序号),反应的化学方程式为________。
(5)用如图装置探究能与水发生反应。具体操作有:
①通入;②通入氮气排空二氧化碳;③滴加适量水,若要得出结论,正确的操作步骤是________(填序号,操作可以重复)。
【答案】(1)水槽
(2)带火星的木条放在集气瓶口
(3)防止水槽中的水倒吸入热的试管,使试管炸裂
(4) BC
(5)①②③①
【详解】(1)略。
(2)装置C是向上排空气法收集氧气,氧气验满操作需要将带火星木条放在集气瓶口,不能伸入瓶内,观察是否复燃即可。
(3)若先熄灭酒精灯,试管内温度降低,气压减小,水槽中的冷水会倒吸入热的试管,热试管遇冷骤然收缩发生炸裂,因此该操作的目的是防止倒吸炸裂试管。
(4)大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应物是固体+液体,反应不需要加热,因此发生装置选固液不加热型B;二氧化碳密度比空气大,且可溶于水,因此选择向上排空气法收集,即装置C,组合为BC;化学方程式略。
(5)该实验需要对照证明结论:先通入CO2,可观察到干燥的石蕊花不变色,说明CO2本身不能使石蕊变色;再通入氮气排出瓶内残留的CO2,之后滴加水,观察到石蕊花不变色,说明水不能使其变色,再通入CO2,观察到石蕊花变红,即可证明CO2和水发生了反应,生成了酸性物质,因此操作顺序为①②③①。适合制取
少量气体
适合制取
大量气体
长颈漏斗可随时添加液体药品,注意下端管口液封
分液漏斗可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
注射器可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
A.制备
B.收集
C.验满
D.与石灰水反应
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