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2021学年中考化学一轮复习课件必考点2 二氧化碳的性质和制取(课件)
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这是一份2021学年中考化学一轮复习课件必考点2 二氧化碳的性质和制取(课件)，共57页。PPT课件主要包含了考情透视·明考试风向，考向速览，真题研磨·炼答题秘诀，终极大预测等内容，欢迎下载使用。
【真题预测】1.怎样考:主要以选择题、填空题、简答题、推断题等形式考查,有知识的单独考查,也有与其他知识的综合性考查。2.考什么:涉及碳单质及其化合物的转化、推断;二氧化碳实验室制取的原理、发生装置和收集装置的选择、气体的检验与除杂等知识。
考向1 二氧化碳与其他物质间的转化(★★★★) 【例题1】(2016·河南中招)X、Y、Z有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z依次为( )A.Cu、CuO、Cu(OH)2B.C、CO、H2CO3C.CaO、Ca(OH)2、CaCO3D.H2O2、H2、H2O
【例题2】(2020·河南中招)X、Y、Z是中学化学常见的物质,三种物质均含有同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。若X为固体单质;Y可以用于灭火;Z是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。Y转化为Z的化学方程式为____________。
【破·答题关键】1.明确碳及其化合物的主要性质与用途:碳单质具有可燃性与还原性;二氧化碳可用于灭火与人工降雨;一氧化碳是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。2.明确碳及其化合物的转化关系:碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳;二氧化碳与碳反应生成一氧化碳;一氧化碳可通过燃烧或还原氧化铜等转化为二氧化碳。答案:【例题1】C 【例题2】CO2+C====2CO
【举一反三】(2020·葫芦岛中考)A、B、C、D、E是初中化学常见的物质,常温下A、B、C都为无色气体,且A为单质,B有毒性,D、E都为黑色粉末,且D为化合物。物质间的转化关系如图所示(“—”表示相邻的两种物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题。
(1)C为________。 (2)B与D反应的化学方程式为__________________。 (3)E→B的反应过程中一定放出热量,此说法________(填“正确”或“错误”)。
【解析】A为气体单质,可能是氧气,B为有毒气体,是一氧化碳,E为黑色粉末,能与氧气反应且能转化为一氧化碳,则E是碳,D可以是氧化铜或四氧化三铁,一氧化碳可以和二氧化碳相互转化,则C可以为二氧化碳。碳和氧气完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳;一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在一定条件下生成一氧化碳,碳或一氧化碳在高温条件下和氧化铜(或四氧化三铁)反应生成铜(或铁)和二氧化碳,验证推断合理。(1)由分析可知,C为CO2(或二氧化碳);(2)B与D的反应为一氧化碳和氧化铜或四氧化三铁反应,生成金属和二氧化
碳,化学方程式为CO+CuO====CO2+Cu(或4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2);(3)E→B如果是碳的不完全燃烧,反应放热;如果是碳和二氧化碳高温条件下生成一氧化碳,该反应是吸热反应,反应过程中不一定放出热量,此说法错误。答案:(1)CO2(或二氧化碳) (2)CO+CuO====CO2+Cu(或4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2) (3)错误
【通要点·会答题】碳及其化合物之间的相互转化。
上图中涉及的化学方程式分别是①2C+O2====2CO ②C+O2====CO2③2CO+O2====2CO2(或CO+CuO====Cu+CO2) ④CO2+C====2CO⑤CO2+H2O====H2CO3 ⑥H2CO3====CO2↑+H2O⑦Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O⑧CaCO3====CaO+CO2↑(或CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑)
【避易错·得高分】1.一氧化碳具有可燃性,燃烧生成二氧化碳;一般情况下,二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。2.二氧化碳无毒。3.二氧化碳虽然能引起温室效应,但不属于大气污染物。
考向2 二氧化碳的制取(★★★★★) 【例题3】(2020·河南中招)某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO2。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式______________________。 (2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质?______________________________。 (3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为a接________、______接________、________接j。 (4)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。
【破·答题关键】1.浓盐酸具有挥发性,导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体,不能形成碳酸钙沉淀;2.需要先用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体,再用浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气;3.二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集。
案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑(2)氯化氢气体 (3)f g e d(4)
【例题4】(2016·河南中招)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用KMnO4制取并收集一瓶O2应选用的一套装置为__________(填字母代号);该反应的化学方程式为________________________________。 (2)B或C装置均可作制取CO2的发生装置,B的优点是能控制反应的发生和停止,请简述使B装置中反应停止的原理。(3)若用如图F装置采用排水法收集H2,请简述操作步骤。
【破·答题关键】1.能根据二氧化碳的实验室制取原理及二氧化碳的性质确定发生装置与收集装置。2.B装置的优点是可随时控制反应的发生与停止。3.多功能瓶中注满水,用排水法收集气体时,气体从短导管通入。
答案:(1)AD(或AE或AF)2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑(2)关闭弹簧夹,则气体无法导出,在试管内聚集,压强变大,使液体沿长颈漏斗上升,与固体分离,反应停止。(3)将集气瓶内装满水,a与气体发生装置连接。
【拓展设问】1.左栏【例题3】制取二氧化碳时,能否用稀硫酸代替盐酸,能否用碳酸钠来代替大理石制取二氧化碳?稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石的表面会造成反应停止;碳酸钠易溶于水,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应的进行。
2.左栏【例题3】除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体和水蒸气,按怎样的顺序,能否颠倒?需要先用碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,再用浓硫酸除去水蒸气,顺序不能颠倒,否则通过碳酸氢钠溶液时,还会引入杂质水蒸气。
3.左栏【例题4】若用C装置制取二氧化碳时,长颈漏斗的末端为什么必须插入液面以下?长颈漏斗的末端插入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
【通要点·会答题】1.装置的确定实验室常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应在常温下就能进行,发生装置选用固液常温型;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,收集装置选用向上排空气法。
2.二氧化碳的净化制取的二氧化碳中常混有少量的HCl气体和水蒸气,采用以下除杂方法:混合气体→饱和碳酸氢钠溶液(除HCl)→浓硫酸(除H2O)。
【避易错·得高分】1.检验某种气体是否为二氧化碳,应该用澄清的石灰水,不能用燃着的木条。2.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集。3.通常使用浓硫酸对二氧化碳进行干燥,不能使用NaOH固体、碱石灰等进行干燥。
【高分必做题】1.人们常说的“低碳经济”和“低碳生活”与一种气体物质的总排放量有关。这种气体物质是( )A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.天然气C 二氧化碳在大气中含量的增多,导致冰川融化、海平面升高、土地干旱等,所说的“低碳经济”和“低碳生活”与二氧化碳有关。
2.下列关于二氧化碳的说法不正确的是( )A.二氧化碳常用于灭火B.二氧化碳是光合作用必需的原料之一C.二氧化碳有还原性D.干冰可用于人工降雨C 二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧,常用于灭火;二氧化碳是光合作用必需的原料之一;二氧化碳不具有还原性;干冰升华吸热,可用于人工降雨。
3.某同学设计了制取并检验CO2性质的简易装置(如图所示),拉动铜丝,把布袋浸入醋酸后有气泡产生,则下面叙述错误的是( )A.湿润的石蕊试纸变红色B.该装置可以使反应随时发生随时停止C.可以用铝丝代替铜丝D.该实验充分体现废物利用,节约资源的理念
C 二氧化碳和水反应生成碳酸,能使湿润的石蕊试纸变红色;铜丝可以上下移动,该装置可以使反应随时发生随时停止;由于铝能与醋酸反应生成氢气,所以不能用铝丝代替铜丝;该实验充分体现了废物利用,节约资源的理念。
4.下列关于二氧化碳的说法错误的是( )A.大气层中二氧化碳过多会造成“温室效应”B.固体二氧化碳被称为“干冰”,可用于人工降雨C.用块状大理石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳D.将二氧化碳通入紫色石蕊试液,紫色石蕊试液会变红
C 大气层中二氧化碳过多,会造成“温室效应”,A说法正确;固体二氧化碳被称为“干冰”,升华时吸热,可用于人工降雨,B说法正确;块状大理石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,不能用于制取大量二氧化碳,C说法错误;将二氧化碳通入紫色石蕊试液,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色,D说法正确。
5.下列有关CO2制取及性质实验的图示错误的是( )
B 分液漏斗能控制滴加液体的速度;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集二氧化碳;二氧化碳不能使干燥的纸花变色,水不能使纸花变色,喷水后放入二氧化碳中,纸花变红色,说明二氧化碳与水反应生成了酸,可验证二氧化碳能与水反应;下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气的大,蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
6.探究小组的同学设计如图所示的微型实验装置来探究二氧化碳的制法和性质,打开弹簧夹,并推压加液器的活塞加入盐酸。
(1)该装置的优点是___________________________________。 (2)反应一段时间后,请设计实验证明烧杯中有哪些溶质。________________ __________________________(写出实验步骤、现象及结论)。
【解析】(1)结合装置图可知,该装置通过加液器可以控制反应的发生与停止。(2)盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,氢氧化钠和生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则烧杯的溶液中一定存在的溶质是碳酸钠,可能含有氢氧化钠,在检验时,可加过量的氯化钙溶液,会观察到产生白色沉淀,然后再向清液中滴加无色酚酞试液,若清液变成红色,说明其中还含有氢氧化钠。
答案:(1)可以控制反应的发生与停止 (2)取烧杯中的少量液体于试管中,然后滴入过量的氯化钙溶液,观察到有白色沉淀产生,取上层清液滴加无色酚酞试液,若变成红色,说明其中含有氢氧化钠,若不变色,说明其中不含氢氧化钠
7.碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。
(1)物质X的化学式为________;其工业用途是_______________; (2)写出一种符合题意的Y与盐酸反应的化学方程式__________。
【解析】(1)碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,故X为CO,一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,具有还原性,可冶炼金属;(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,Y可以为碳酸钙,与HCl反应的化学方程式为CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑。答案:(1)CO 作燃料或冶炼金属(2)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
8.如图为某同学实验室制取CO2并探究其性质的实验装置,其中①④为紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为石蕊溶液染成紫色并烘干的棉球。
(1)写出A装置中发生的化学方程式_________________________。 (2)用A装置作发生装置来制备CO2的主要优点是什么?__________。 (3)请描述B装置中可能观察到的现象_______________________。
【解析】(1)A装置为实验室制取二氧化碳的装置,实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水及二氧化碳气体。(2)A装置能通过控制止水夹控制固体药品与液体的接触;关闭止水夹,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离;打开止水夹后,固液接触,反应进行;能随开随制,随关随停。(3)①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色并烘干的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能与石蕊反应;①④会变红,是
因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红色,说明二氧化碳与水发生了反应。二氧化碳的密度比空气的大,会观察到④比①先变红。故实验现象是④比①先变红,②③不变红。答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑(2)能控制反应的发生和停止 (3)④比①先变红,②③不变红
9.实验室制取气体的有关方法
(1)若选用如图装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,正确接口顺序为___________(填字母序号),并写出实验室制取二氧化碳的化学方程式______________________________________。 (2)装置A用来制取气体时可以控制反应的发生和停止,其原理是什么? ________________________。
【解析】(1)若选用题图装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,正确接口顺序为a(导出气体)→f→e(干燥气体)→b(收集气体);碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水及二氧化碳气体。(2)装置A用来制取气体时可以控制反应的发生和停止,其原理是关闭止水夹时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。
答案:(1)a→f→e→b CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ (2)关闭止水夹时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行
【学霸制胜题】1.甲、乙、丙、丁有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),下列各组物质按照甲、乙、丙、丁的顺序不符合要求的是( )A.CaCO3、CaO、Ca(OH)2、CaCl2B.CuCl2、Cu、CuO、CuSO4C.Na2CO3、NaOH、NaCl、NaNO3D.H2O、O2、CO2、H2CO3
C A项碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应转化为氯化钙,也可以与二氧化碳反应转化为碳酸钙,氯化钙可以和碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙;B项氯化铜与铁反应可以转化为铜,铜在加热条件下与氧气反应转化为氧化铜;氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,也可以与盐酸反应生成氯化铜,硫酸铜与氯化钡反应可以转化为氯化铜;C项碳酸钠与氢氧化钙反应转化为氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠一步无法转化为碳酸钠;水通电分解生成氧气,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳可以与氢氧化钠反应生成水,碳酸分解可以生成水。
2.某化学兴趣小组用如图所示药品和装置制取气体。
(1)若要制取较为纯净、干燥的CO2,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为_______________。 (2)若用E装置收集CO2,请将装置补画完整。
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,要制取较为纯净、干燥的二氧化碳,应除去二氧化碳中混有的氯化氢气体和水蒸气,应先通过碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,再通过浓硫酸除去水蒸气,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,故所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为a→ g→f→e。(2)二氧化碳的密度比空气的大,应从长导管通入,将空气从短导管排出。答案:(1)a→ g→f→e(2)
3.利用如图装置探究二氧化碳的性质
(1)Ⅰ中证明CO2与水反应的现象:__________________________________。 (2)Ⅱ、Ⅲ分别放入50 mL水和澄清石灰水,通入约500 mL CO2,观察到Ⅱ中无变化,Ⅲ中变浑浊,Ⅲ中发生的反应化学方程式为______________________, 500 mL CO2________溶于50 mL水中(填“部分“或“全部”)。
【真题预测】1.怎样考:主要以选择题、填空题、简答题、推断题等形式考查,有知识的单独考查,也有与其他知识的综合性考查。2.考什么:涉及碳单质及其化合物的转化、推断;二氧化碳实验室制取的原理、发生装置和收集装置的选择、气体的检验与除杂等知识。
考向1 二氧化碳与其他物质间的转化(★★★★) 【例题1】(2016·河南中招)X、Y、Z有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z依次为( )A.Cu、CuO、Cu(OH)2B.C、CO、H2CO3C.CaO、Ca(OH)2、CaCO3D.H2O2、H2、H2O
【例题2】(2020·河南中招)X、Y、Z是中学化学常见的物质,三种物质均含有同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。若X为固体单质;Y可以用于灭火;Z是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。Y转化为Z的化学方程式为____________。
【破·答题关键】1.明确碳及其化合物的主要性质与用途:碳单质具有可燃性与还原性;二氧化碳可用于灭火与人工降雨;一氧化碳是易与血液中血红蛋白结合的有毒气体。2.明确碳及其化合物的转化关系:碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳;二氧化碳与碳反应生成一氧化碳;一氧化碳可通过燃烧或还原氧化铜等转化为二氧化碳。答案:【例题1】C 【例题2】CO2+C====2CO
【举一反三】(2020·葫芦岛中考)A、B、C、D、E是初中化学常见的物质,常温下A、B、C都为无色气体,且A为单质,B有毒性,D、E都为黑色粉末,且D为化合物。物质间的转化关系如图所示(“—”表示相邻的两种物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分反应物、生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题。
(1)C为________。 (2)B与D反应的化学方程式为__________________。 (3)E→B的反应过程中一定放出热量,此说法________(填“正确”或“错误”)。
【解析】A为气体单质,可能是氧气,B为有毒气体,是一氧化碳,E为黑色粉末,能与氧气反应且能转化为一氧化碳,则E是碳,D可以是氧化铜或四氧化三铁,一氧化碳可以和二氧化碳相互转化,则C可以为二氧化碳。碳和氧气完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳;一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在一定条件下生成一氧化碳,碳或一氧化碳在高温条件下和氧化铜(或四氧化三铁)反应生成铜(或铁)和二氧化碳,验证推断合理。(1)由分析可知,C为CO2(或二氧化碳);(2)B与D的反应为一氧化碳和氧化铜或四氧化三铁反应,生成金属和二氧化
碳,化学方程式为CO+CuO====CO2+Cu(或4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2);(3)E→B如果是碳的不完全燃烧,反应放热;如果是碳和二氧化碳高温条件下生成一氧化碳,该反应是吸热反应,反应过程中不一定放出热量,此说法错误。答案:(1)CO2(或二氧化碳) (2)CO+CuO====CO2+Cu(或4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2) (3)错误
【通要点·会答题】碳及其化合物之间的相互转化。
上图中涉及的化学方程式分别是①2C+O2====2CO ②C+O2====CO2③2CO+O2====2CO2(或CO+CuO====Cu+CO2) ④CO2+C====2CO⑤CO2+H2O====H2CO3 ⑥H2CO3====CO2↑+H2O⑦Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O⑧CaCO3====CaO+CO2↑(或CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑)
【避易错·得高分】1.一氧化碳具有可燃性,燃烧生成二氧化碳;一般情况下,二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。2.二氧化碳无毒。3.二氧化碳虽然能引起温室效应,但不属于大气污染物。
考向2 二氧化碳的制取(★★★★★) 【例题3】(2020·河南中招)某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO2。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式______________________。 (2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质?______________________________。 (3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为a接________、______接________、________接j。 (4)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。
【破·答题关键】1.浓盐酸具有挥发性,导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体,不能形成碳酸钙沉淀;2.需要先用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体,再用浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气;3.二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集。
案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑(2)氯化氢气体 (3)f g e d(4)
【例题4】(2016·河南中招)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用KMnO4制取并收集一瓶O2应选用的一套装置为__________(填字母代号);该反应的化学方程式为________________________________。 (2)B或C装置均可作制取CO2的发生装置,B的优点是能控制反应的发生和停止,请简述使B装置中反应停止的原理。(3)若用如图F装置采用排水法收集H2,请简述操作步骤。
【破·答题关键】1.能根据二氧化碳的实验室制取原理及二氧化碳的性质确定发生装置与收集装置。2.B装置的优点是可随时控制反应的发生与停止。3.多功能瓶中注满水,用排水法收集气体时,气体从短导管通入。
答案:(1)AD(或AE或AF)2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑(2)关闭弹簧夹,则气体无法导出,在试管内聚集,压强变大,使液体沿长颈漏斗上升,与固体分离,反应停止。(3)将集气瓶内装满水,a与气体发生装置连接。
【拓展设问】1.左栏【例题3】制取二氧化碳时,能否用稀硫酸代替盐酸,能否用碳酸钠来代替大理石制取二氧化碳?稀硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石的表面会造成反应停止;碳酸钠易溶于水,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应的进行。
2.左栏【例题3】除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体和水蒸气,按怎样的顺序,能否颠倒?需要先用碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,再用浓硫酸除去水蒸气,顺序不能颠倒,否则通过碳酸氢钠溶液时,还会引入杂质水蒸气。
3.左栏【例题4】若用C装置制取二氧化碳时,长颈漏斗的末端为什么必须插入液面以下?长颈漏斗的末端插入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
【通要点·会答题】1.装置的确定实验室常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应在常温下就能进行,发生装置选用固液常温型;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,收集装置选用向上排空气法。
2.二氧化碳的净化制取的二氧化碳中常混有少量的HCl气体和水蒸气,采用以下除杂方法:混合气体→饱和碳酸氢钠溶液(除HCl)→浓硫酸(除H2O)。
【避易错·得高分】1.检验某种气体是否为二氧化碳,应该用澄清的石灰水,不能用燃着的木条。2.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集。3.通常使用浓硫酸对二氧化碳进行干燥,不能使用NaOH固体、碱石灰等进行干燥。
【高分必做题】1.人们常说的“低碳经济”和“低碳生活”与一种气体物质的总排放量有关。这种气体物质是( )A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.天然气C 二氧化碳在大气中含量的增多,导致冰川融化、海平面升高、土地干旱等,所说的“低碳经济”和“低碳生活”与二氧化碳有关。
2.下列关于二氧化碳的说法不正确的是( )A.二氧化碳常用于灭火B.二氧化碳是光合作用必需的原料之一C.二氧化碳有还原性D.干冰可用于人工降雨C 二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧,常用于灭火;二氧化碳是光合作用必需的原料之一;二氧化碳不具有还原性;干冰升华吸热,可用于人工降雨。
3.某同学设计了制取并检验CO2性质的简易装置(如图所示),拉动铜丝,把布袋浸入醋酸后有气泡产生,则下面叙述错误的是( )A.湿润的石蕊试纸变红色B.该装置可以使反应随时发生随时停止C.可以用铝丝代替铜丝D.该实验充分体现废物利用,节约资源的理念
C 二氧化碳和水反应生成碳酸,能使湿润的石蕊试纸变红色;铜丝可以上下移动,该装置可以使反应随时发生随时停止;由于铝能与醋酸反应生成氢气,所以不能用铝丝代替铜丝;该实验充分体现了废物利用,节约资源的理念。
4.下列关于二氧化碳的说法错误的是( )A.大气层中二氧化碳过多会造成“温室效应”B.固体二氧化碳被称为“干冰”,可用于人工降雨C.用块状大理石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳D.将二氧化碳通入紫色石蕊试液,紫色石蕊试液会变红
C 大气层中二氧化碳过多,会造成“温室效应”,A说法正确;固体二氧化碳被称为“干冰”,升华时吸热,可用于人工降雨,B说法正确;块状大理石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,不能用于制取大量二氧化碳,C说法错误;将二氧化碳通入紫色石蕊试液,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色,D说法正确。
5.下列有关CO2制取及性质实验的图示错误的是( )
B 分液漏斗能控制滴加液体的速度;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集二氧化碳;二氧化碳不能使干燥的纸花变色,水不能使纸花变色,喷水后放入二氧化碳中,纸花变红色,说明二氧化碳与水反应生成了酸,可验证二氧化碳能与水反应;下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气的大,蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
6.探究小组的同学设计如图所示的微型实验装置来探究二氧化碳的制法和性质,打开弹簧夹,并推压加液器的活塞加入盐酸。
(1)该装置的优点是___________________________________。 (2)反应一段时间后,请设计实验证明烧杯中有哪些溶质。________________ __________________________(写出实验步骤、现象及结论)。
【解析】(1)结合装置图可知,该装置通过加液器可以控制反应的发生与停止。(2)盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,氢氧化钠和生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则烧杯的溶液中一定存在的溶质是碳酸钠,可能含有氢氧化钠,在检验时,可加过量的氯化钙溶液,会观察到产生白色沉淀,然后再向清液中滴加无色酚酞试液,若清液变成红色,说明其中还含有氢氧化钠。
答案:(1)可以控制反应的发生与停止 (2)取烧杯中的少量液体于试管中,然后滴入过量的氯化钙溶液,观察到有白色沉淀产生,取上层清液滴加无色酚酞试液,若变成红色,说明其中含有氢氧化钠,若不变色,说明其中不含氢氧化钠
7.碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示。
(1)物质X的化学式为________;其工业用途是_______________; (2)写出一种符合题意的Y与盐酸反应的化学方程式__________。
【解析】(1)碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,故X为CO,一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,具有还原性,可冶炼金属;(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,Y可以为碳酸钙,与HCl反应的化学方程式为CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑。答案:(1)CO 作燃料或冶炼金属(2)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
8.如图为某同学实验室制取CO2并探究其性质的实验装置,其中①④为紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为石蕊溶液染成紫色并烘干的棉球。
(1)写出A装置中发生的化学方程式_________________________。 (2)用A装置作发生装置来制备CO2的主要优点是什么?__________。 (3)请描述B装置中可能观察到的现象_______________________。
【解析】(1)A装置为实验室制取二氧化碳的装置,实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水及二氧化碳气体。(2)A装置能通过控制止水夹控制固体药品与液体的接触;关闭止水夹,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离;打开止水夹后,固液接触,反应进行;能随开随制,随关随停。(3)①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色并烘干的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能与石蕊反应;①④会变红,是
因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红色,说明二氧化碳与水发生了反应。二氧化碳的密度比空气的大,会观察到④比①先变红。故实验现象是④比①先变红,②③不变红。答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑(2)能控制反应的发生和停止 (3)④比①先变红,②③不变红
9.实验室制取气体的有关方法
(1)若选用如图装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,正确接口顺序为___________(填字母序号),并写出实验室制取二氧化碳的化学方程式______________________________________。 (2)装置A用来制取气体时可以控制反应的发生和停止,其原理是什么? ________________________。
【解析】(1)若选用题图装置制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,正确接口顺序为a(导出气体)→f→e(干燥气体)→b(收集气体);碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水及二氧化碳气体。(2)装置A用来制取气体时可以控制反应的发生和停止,其原理是关闭止水夹时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。
答案:(1)a→f→e→b CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ (2)关闭止水夹时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行
【学霸制胜题】1.甲、乙、丙、丁有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),下列各组物质按照甲、乙、丙、丁的顺序不符合要求的是( )A.CaCO3、CaO、Ca(OH)2、CaCl2B.CuCl2、Cu、CuO、CuSO4C.Na2CO3、NaOH、NaCl、NaNO3D.H2O、O2、CO2、H2CO3
C A项碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应转化为氯化钙,也可以与二氧化碳反应转化为碳酸钙,氯化钙可以和碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙;B项氯化铜与铁反应可以转化为铜,铜在加热条件下与氧气反应转化为氧化铜;氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,也可以与盐酸反应生成氯化铜,硫酸铜与氯化钡反应可以转化为氯化铜;C项碳酸钠与氢氧化钙反应转化为氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠一步无法转化为碳酸钠;水通电分解生成氧气,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳可以与氢氧化钠反应生成水,碳酸分解可以生成水。
2.某化学兴趣小组用如图所示药品和装置制取气体。
(1)若要制取较为纯净、干燥的CO2,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为_______________。 (2)若用E装置收集CO2,请将装置补画完整。
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,要制取较为纯净、干燥的二氧化碳,应除去二氧化碳中混有的氯化氢气体和水蒸气,应先通过碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,再通过浓硫酸除去水蒸气,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,故所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为a→ g→f→e。(2)二氧化碳的密度比空气的大,应从长导管通入,将空气从短导管排出。答案:(1)a→ g→f→e(2)
3.利用如图装置探究二氧化碳的性质
(1)Ⅰ中证明CO2与水反应的现象:__________________________________。 (2)Ⅱ、Ⅲ分别放入50 mL水和澄清石灰水,通入约500 mL CO2,观察到Ⅱ中无变化,Ⅲ中变浑浊,Ⅲ中发生的反应化学方程式为______________________, 500 mL CO2________溶于50 mL水中(填“部分“或“全部”)。
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