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人教版中考化学考点专项复习 考点20 二氧化碳的实验室制法
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这是一份人教版中考化学考点专项复习 考点20 二氧化碳的实验室制法，共27页。学案主要包含了二氧化碳的实验室制法，二氧化碳与氧气实验室制法的比较，实验室制取气体的思路等内容，欢迎下载使用。
考点20 二氧化碳的实验室制法
一、二氧化碳的实验室制法
1．原理及试剂的选择
用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。
注意：
（1）液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
（2）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯。
（3）固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
结论：在实验室里制取二氧化碳，最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。
2．实验室制取二氧化碳装置的选择
（1）反应物的状态：固体物质和液体物质。
（2）反应条件：不需要加热。
综合以上条件，选择如下图所示装置制取二氧化碳
甲 乙
装置的注意事项：
（1）甲中长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下。
（2）乙中固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。乙中导管伸入发生装置内不能太长，更不能伸入液面以下。
2．收集装置的选择
收集二氧化碳可根据它的性质去考虑。因为二氧化碳能溶于水，并且部分能与水反应生成碳酸，故不用排水法收集。又因为二氧化碳的密度比空气的大，故可以用向上排空气法（收集密度比空气大，能溶于水的气体）收集二氧化碳。
4．实验步骤
（1）按装置图组装好仪器；
（2）检查装置的气密性；
（3）装入块状药品大理石或石灰石；
（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸；
（5）收集气体。
（6）气体的验满。
制取二氧化碳的操作步骤也可简化为：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
5．检验与验满
检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
二、二氧化碳与氧气实验室制法的比较
二氧化碳的实验室制法
氧气的实验室制法
反应原理
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑[来源:Zxxk.Com][来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
2KClO32KCl＋3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
发生装置
过氧化氢制氧气
收集方法
向上排空气法
向上排空气法或排水法
检验
将气体通入澄清石灰水，若其变浑浊，则该气体是CO2
用带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则为O2
验满
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若燃着的木条立即熄灭，则CO2已集满
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则O2已集满
三、实验室制取气体的思路
1．方法的选择
确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素：
（1）原料要容易获得；
（2）实验条件要易于控制；
（3）实验装置易于装配；
（4）实验操作安全可靠；
（5）实验速度适中；
（6）易于收集纯净的气体。
2．发生装置的选择
发生装置的选择：由反应物状态及反应条件决定。
（1）固体+固体气体，用如图A所示装置。
注意：
①试管口略向下倾料。
②导管不能伸入试管太长，以刚好露出胶塞为宜。
（2）固体+液体或液体+液体气体，用如图B、C、D或E所示装置。
注意：长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，用液体密封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。使用分液漏斗可以控制滴液速率，分液漏斗通过活塞控制反应，下端管口不必在液面下。带有多孔隔板的装置可以通过止水夹控制反应的发生和停止。
（3）固体+液体或液体+液体气体，用如图所示装置。
3．收集装置的选择
收集方法及装置的选择：由气体的密度及溶解性决定。
（1）排水法
凡是不易溶于水也不与水反应的气体均可用此法收集，该法收集的气体较纯净，但含有水分。
、
（2）排空气法
①向上排空气法：密度比空气大、不与空气中成分反应的气体，如氧气、二氧化碳等。
②向下排空气法：密度比空气小、不与空气中成分反应的气体，如甲烷、氢气等。
4．实验室制取气体的实验操作顺序
实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般顺序为：
①组装仪器：一般按从下到上，从左到右的顺序进行组装；
②检查装置气密性；
③装药品：若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；
④准备收集装置：若用排水法收集气体，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
⑤制取气体；
⑥收集气体并验满；
⑦拆洗仪器。
考向一 二氧化碳的实验室制取
典例1 实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的发生与停止，可选用的装置(铁架台省略)是
A． B． C． D．
【解析】A、装置中导管伸入液面以下，气体不能导出，不能用于制备CO2的发生装置，错误；B、装置便于液体的随时加入，但不能随时控制反应的发生与停止，错误；C、大理石在多孔塑料片上，要产生气体时，打开止水夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行，故该装置能够使反应随时发生或停止，正确；D、缺少隔板，无法使石灰石与盐酸分离，无法控制反应的停止，不能用于制备CO2的发生装置，错误。故选C。
【答案】C
1．实验室使用大理石和盐酸反应制取的CO2是不纯净的，为证明该气体中含有多种物质，所用的试剂及使用顺序正确的是
A．无水硫酸铜、硝酸银溶液、石灰水
B．浓硫酸、氢氧化钠溶液、石灰水
C．硝酸银溶液、石灰水、无水硫酸铜
D．氯化钙、石蕊试液、水
考向二 气体发生装置、收集装置的选择
典例2 （2017·广州）分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置如A~D所示。
（1）实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为_______________________________________。
（2）实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应的反应装置，请完成下表空格。
制取的气体
反应物
反应条件
反应装置（填字母）
O2
KClO3固体
催化剂MnO2固体、加热
____________
H2O2溶液
催化剂MnO2固体、常温
C或D
CO2
_______和_______
常温
_______或_______
N2
NH4Cl饱和溶液与NaNO2 饱和溶液
加热
_______
（3）关于装置C和D的下列说法正确的是___________。（双项选择）
A．装置C发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中。
B．装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中
C．装置C和D的气密性检查的操作方法相同
D．装置C和D均可用于制取一定量的H2（药品为稀硫酸和锌粒）
【解析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（2）加热固体制取气体选择装置A。用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下，可制取氧气。实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，装置C或D都可以作发生装置。给液体加热制取气体选择装置B。（3）A、装置C发生反应时，将分液漏斗活塞关闭，分液漏斗下端不用浸没在液体中，错误；B、装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中，防止气体从长颈漏斗逸出，正确；C、装置C和D的气密性检查的操作方法不相同，错误；D、制取H2用锌粒与稀硫酸，属于固液常温反应型，可用C、D装置制备正确。故选BD。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）A O2 大理石和稀盐酸 C或D B
（3）BD
2．如图，对以下气体制备的发生装置说法正确的是
A．装置a可作实验室制备二氧化碳
B．装置b烧杯加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好
C．装置c可用作高锰酸钾制备氧气
D．装置d可作实验室制备氢气
1．在实验室里制取下列气体时，不能用向上排空气法收集的是
A．O2 B．CO2 C．H2 D．SO2
2．检验二氧化碳是否收集满的方法是
A．将带火星的木条伸到集气瓶口
B．将燃着的木条伸至集气瓶口
C．向集气瓶中加入澄清石灰水
D．将燃着的木条伸入集气瓶中
3．某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是
4．实验室制取二氧化碳时，应选用的反应物是
A．大理石和稀盐酸 B．大理石和浓盐酸
C．碳酸钠和稀盐酸 D．大理石和稀硫酸
5．集气瓶被誉为“万能瓶”，如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为
①H2 ②O2 ③CO2
A．只有① B．只有②和③
C．只有③ D．①②③均可
6．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是
A．二氧化碳能溶于水也能与水反应，不可用排水法收集
B．通常情况下二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D．此反应在常温下即可迅速发生，故该气体发生装置不需要加热
7．对下列实验中出现的异常现象，分析合理的是
A．制取CO2气体时，始终收集不到CO2——收集CO2的集气瓶没盖严
B．加热高锰酸钾制取氧气时，试管破裂——试管口略朝下倾斜
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂——用于引燃的火柴过长
D．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于1/5——气密性不好
8．如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是
9．实验室制取CO2，一般有五个步骤：①按实验要求组装好仪器；②向长颈漏斗中注入稀盐酸；③检查装置的气密性；④向反应容器中放入大理石块；⑤收集气体。正确的操作顺序,
A．①②③④⑤
B．③①②④⑤
C．①③④②⑤
D．④②①③⑤
10．甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是
11．下列为初中化学常见气体的发生装置与收集装置，有关说法正确的是
A．装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可做固液不加热制取气体的发生装置，其中装置Ⅰ的优点是可控制反应速率
B．装置Ⅳ可作加热固体制气体的发生装置，试管口略向下倾斜是防止水槽中的水倒吸使试管炸裂
C．若用装置Ⅴ收集CO2或O2，气体应从a端通入，这是因为CO2、O2的密度都比空气的大
D．若用装置Ⅵ收集氢气或者氧气，气体应从c端通入，该收集方法的优点是收集的气体较纯净
12．下列有关二氧化碳的检验、性质、制备和用途的实验能达到目的的是
A．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内的气体中含有二氧化碳
B．二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液变成蓝色，加热后恢复为紫色
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量的二氧化碳
D．干冰能用于人工降雨，或舞台的人造云雾
13．实验室利用如图所示实验装置进行有关化学实验，回答下列问题：
（1）写出图中仪器甲、乙的名称：甲____________；乙____________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置可选择图中的____________ (填标号)， 写出该反应的化学方程式_____________________________。用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从_____(填“a”或“b”)端通入。
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式是___________________________________，用装置C收集二氧化碳，验满时，燃着木条应放在_____(填“a”或“b”)端，检验二氧化碳的试剂是_______________。
（4）用上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤、蒸发的操作训练。
①对固液残留物进行过滤，应选择图中_____(填标号)装置，过滤时玻璃棒的作用是____________________。
②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程玻璃棒不断搅拌的目的是___________________________。
14．我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。
A．反应物的状态 B．气体的密度
C．反应的条件 D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：
仪器①的名称是________，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是______(填序号)。
（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为____________________________________。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______(填序号)，该装置的最大优点是_____________________。该装置还可以用于实验室制取________________。
（4）若用50克稀盐酸与10克大理石(含杂质)恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数__________。
15．如图是实验室制取气体的装置图（固定装置省略），请回答下列问题：
（1）仪器名称：a_____________，b____________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是_______，反应的化学方程式为____________________________________________。
（3）B、C、D三个装置都可用来制取二氧化碳，与C装置相比，B装置操作上的优点是________________________________，D装置操作上的优点是__________________________________________；写出制取该气体的化学反应方程式：_________________________________________；若用E收集一瓶干燥的二氧化碳，其中Ⅰ瓶中盛放的试剂是______________（填名称），请将图E补充完整。
16．通过一学年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些规律，以下是老师提供的一些实验装置，请你结合下图回答问题：
（1）写出实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气的化学方程式____________________________________。实验完毕发现试管已经炸裂，请分析炸裂原因：____________________________________（答一种情况即可）。
（2）实验室制取二氧化碳发生装置选择_____________（填装置代号）。
（3）已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其实验室制法的一种原理是NH4Cl（固）+NaOH（固）NaCl+ H2O+NH3↑，据此设计出的发生装置可以是_______，（填装置代号，下同），收集装置可以是_______。若用F装置进行密封收集氨气，气流应从______端（填“a”或“b”）流入气瓶。
1．[2018·上海]大理石和稀盐酸在启普发生器中反应，关闭活塞后固液脱离接触的原因是
A．溶液体积减小 B．稀盐酸浓度减小
C．容器内气压增大 D．空气的压强增大
2．[2018·宜宾]关于二氧化碳的说法中错误的是
A．实验室收集二氧化碳可用向下排空气法
B．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
C．实验室制备二氧化碳可选用盐酸和大理石
D．二氧化碳可用于灭火
3．[2018·湖州]下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是
A．排水法收集氧气时，由a口进气
B．排空气法收集氢气时，由b口进气
C．排水法收集氢气时，由b口进气
D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
4．[2018·威海]以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
5．[2018·河南]下图是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出一个用A装置制取O2的化学方程式________________________________。
（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么？
（3）用试管采用排空气法收集H2，请在D处方框中画出装置图(只画试管和导气管)。
6．[2018·龙东]实验室中有下列仪器：
（1）填写标号仪器名称：⑦___________。
（2）实验室制取CO2并欲得到平稳的气流，应选择发生装置仪器的组合为_____________（选择一套，填序号），当用如图2装置收集CO2气体时，气体应从_________（填“a”或“b”）端进入，写出检验CO2的化学反应方程式__________________________________________。
（3）若用高锰酸钾制取氧气，还需要补充的实验仪器为_________，反应方程式为___________________________________________；用排水法收集O2，所得气体不纯的原因可能是__________________________________________（答一条）。
7．[2018·宿迁]某同学设计了如下图所示的装置，用于实验室制取CO2，并对它的部分性质进行探究，按要求回答问题。
（1）A装置用于制取CO2，反应的化学方程式为________________________。
（2）用B装置收集CO2，气体应从________(选填“a”或“b”)端通入。
（3）若要C中的两个气球悬浮在空气中，则气体甲可能是________(填序号)。
A．氢气 B．氧气 C．空气
（4）往D试管中通入CO2，当出现__________________现象，表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀。
（5）E装置的集气瓶中充满CO2，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出发生反应的化学方程式________________________；若要气球恢复原状，应关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，滴入________溶液(填化学式，忽略滴入液体体积)。
8．[2018·安徽]下图是实验室中常见装置，回答下列问题。
查阅资料：常温下，CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。
（1）仪器X的名称是________。
（2）实验室制取CO2应选用的发生装置是________(填字母序号)，反应的化学方程式是________________________，该反应属于________(填反应类型)。
（3）常温下，下列收集CO2的方法中不可行的是________(填字母序号)。
a．向上排空气法
b．向下排空气法
c．排饱和NaHCO3溶液法
（4）某同学进行图D所示的操作时，观察到高的蜡烛先熄灭，其原因可能是________________________________________________________________。
9．[2018·重庆A]（1）不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验，按要求答题。
限选控制反应速率的方法：①反应物的浓度 ②反应物的状态
限选试剂：A．稀盐酸B．浓盐酸C．块状石灰石D．碳酸钠溶液E.粉末状石灰石
填写下表并回答相关问题。
实验名称
控制速率的方法
所选用的最佳试剂
灭火器反应原理
①
________和D
CO2的实验室制法
________
A和C
写出灭火器反应原理的化学方程式________________________________________________________________________。
（2）已知：CO2和SO2既有相似性，又有差异性。
实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2________(填“＞”或“＜”)CO2，试管内溶液变成________色。
实验二：已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C。试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧，________________________。
10．[2017·南京]实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气
B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
D．装置②可以较好地控制反应速率
11．[2017·苏州]实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。
（1）写出实验室制取CO2的化学方程式：_____________________________________________。
（2）若用如图所示装置（固定装置省略）制CO2。连接好装置后，需检查装置的气密性。具体操作方法是：先_______________（填字母，下同），后_______________若导管口有气泡，放手后导管内上升一段稳定的水柱，则气密性良好。
A．用手捂住试管
B．将导管一端浸入水中
（3）实验窒收集CO2可用的方法是_______（填字母）。
A．排水法
B．向下排空气法
C．向上排空气法
（4）实验室常用澄清石灰水检验CO2，写出反应的化学方程式：____________________。
（5）某些大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：
查阅资料：I．H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。
Ⅱ．CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
①装置甲中所盛试剂应选用_______（填字母）。
A．浓硫酸
B．NaOH溶液
C．澄清石灰水
D．CuSO4溶液
②装置丙的作用是_______________________________________________。
12．[2017·深圳]我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”，其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2制备NaHCO3，化学方程式：NaCl+ NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
某兴趣小组在实验室模拟该过程，请结合具体的步骤回答下列问题：
I．气体制备
（1）二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2，其化学方程式为___________________________________。应选择的气体收集装置为______(选填装置对应的字母)。
（2）氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气，防止污染空气，实验室制备NH3的反应原理为：Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固)CaCl2+2H2O+2NH3↑。现要制备并干燥NH3，所选装置的正确连接顺序为_____→______(选择装置对应的字母)。
II．NaHCO3制备
物质
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g(20℃)
9.6
37.2
（3）根据表格中的溶解度数据，解释20 ℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因________________________________________________________。
（4）该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作______________。
变式拓展
1．【答案】A
2．【答案】D
【解析】A、装置a不能用作实验室制备二氧化碳，因为长颈漏斗的下端未在液面一下，产生的气体会逸出，不正确；B、装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，说明装置漏气，干燥管内外液面不一致，说明气密性良好，不正确；C、加热固体制取氧气时，试管口应该略向下倾斜，试管口斜向上容易导致试管炸裂，不正确；D、实验室利用锌和稀硫酸制取氢气时不需要加热，因此装置d可作实验室制备氢气，正确。故选D。
考点冲关
1．【答案】C
【解析】氧气、二氧化碳、二氧化硫的密度大于空气，能用向上排空气法收集，氢气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故选C。
2．【答案】B
3．【答案】B
【解析】气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，可以采用向下排空气法进行收集；极易溶于水，不能采用排水法进行收集。故选B。
4．【答案】A
【解析】A、大理石与盐酸反应可产生二氧化碳气体，且小块大理石与稀盐酸反应速率适中，来源方便，价格便宜，故实验室制取二氧化碳常用它与稀盐酸，正确；B、浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有一定量的氯化氢气体，错误；C、碳酸钠粉末和稀硫酸反应可以生成二氧化碳，但反应速率太大，难以控制，错误；D、石灰石和稀硫酸反应时，会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻碍反应继续进行，错误。故选A。
5．【答案】A
【解析】根据题意被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体，可知：将被收集的气体从b口进入，相当于向下排空气法收集气体，即比空气密度小的气体。三种气体中比空气密度小的气体只有H2。故选A。学科￥网
6．【答案】C
【解析】A、排水法适宜收集难溶于水的气体，二氧化碳能溶于水也能与水反应，不可用排水法收集，正确；B、通常情况下二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集，正确；C、在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸，因生成微溶于水的硫酸钙会使反应自动停止，错误；D、此反应在常温下即可迅速发生，故该气体发生装置不需要加热，正确。故选C。
7．【答案】D
【解析】A、制取二氧化碳时，始终收集不到气体，可能是由于装置漏气所引起，而收集时集气瓶没盖严，并不影响气体的收集，分析不合理；B、若试管口略朝下倾斜不会引起试管的炸裂，分析不合理；C、细铁丝在氧气中燃烧时，为了防止高温生成物直接落在瓶底而使瓶底炸裂，而在集气瓶底放少量水或铺一层沙，防止集气瓶底炸裂，可能是由于集气瓶底没留水或未铺沙，与引燃火柴过长无关，引燃火柴过长只会造成氧气的大量消耗，分析不合理；D、验证空气中氧气含量时，需要装置的气密性要好，而进入水的量少于1/5，则可能是由于气密性不好所造成，分析合理。故选D。
8．【答案】D
9．【答案】C
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。故选C。
10．【答案】C
【解析】CO2和O2的密度都大于空气，都可以用向上排空气法收集，故选C。
11．【答案】C
【解析】A、装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可做固—液不加热制取气体的发生装置，其中装置Ⅱ的优点是可控制反应速率，不是装置Ⅰ的优点，故A错误；B、装置Ⅳ可作加热固体制气体的发生装置，试管口略向下倾斜是防止冷凝水倒流炸裂试管，不是防止水槽中的水倒吸使试管炸裂，故B错误；C、CO2、O2的密度都比空气的大，若用装置Ⅴ收集CO2或O2，气体应从a端通入，故C正确；D、氢气和氧气的密度比水小，若用装置Ⅵ收集氢气或者氧气，气体应从d端通入，不是c端，故D错误。故选C。
12．【答案】D
【解析】A、氮气、二氧化碳等气体都不燃烧、也不支持燃烧，所以将燃着的木条伸入集气瓶，火焰熄灭，气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气等不燃烧也不支持燃烧的气体，故说法错误；B、二氧化碳通入紫色石蕊试液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，溶液变成红色；加热该混合液，碳酸分解生成二氧化碳和水，溶液颜色变成无色，故选项说法错误；C、石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会附着在块状石灰石的表面阻止反应继续进行，故说法错误；D、干冰易升华，用于制造舞台人造云雾、人工降雨等，故选项说法正确。故选D。
13．【答案】（1）酒精灯 烧杯
（2）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ a
（3）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ a 澄清石灰水
（4）①D 引流
②使液体受热均匀，防止液体因局部过热而飞溅
【解析】（1）标号仪器分别是酒精灯和烧杯。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，故选择发生装置A；高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；氧气的密度比水小，所以用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从短管进入，水从长管排出。（3）实验室中制取二氧化碳常用稀盐酸与大理石或石灰石反应来制取。大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应能生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，所以二氧化碳从长管进入，在短管处放置一燃着的木条来验满；检验气体是否是二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳，故所用试剂是澄清的石灰水。（4）①对固液残留物进行过滤，应选择图1中D装置，过滤时玻璃棒的作用是引流；②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程中玻璃棒不断搅拌的目的是：使液体受热均匀，防止液滴飞溅。
14．【答案】（1）AC
（2）长颈漏斗 ②⑤
（3）Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ D 能控制反应速率 氢气(或氧气)
（4）7.3%
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，该装置的最大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气(或氧气)。
（4）设参与反应的HCl的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
73 44
x 2.2 g
x=3.65 g
该稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=7.3％。
答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3％。
15．【答案】（1）长颈漏斗 锥形瓶
（2）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）可以控制反应的速率 可以控制反应的发生和停止 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 浓硫酸
16．【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑ 灼热试管不小心接触冷水
（2）B
（3）A E、F b
【解析】（1）氯酸钾和二氧化锰的混合物加热生成氯化钾和氧气，反应方程式是2KClO32KCl+3O2↑；实验结束时发现试管炸裂，可能原因：灼热试管不小心接触冷水，试管受热不均炸裂；实验结束时先停止加热，后把导管移出水面，使水倒流到试管使试管炸裂等。
（2）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应，该反应不需加热，属于固—液常温型，发生装置选用B。
（3）根据其反应原理可知：该反应属于固体加热型，发生装置选A，氨气密度比空气小且极易溶于水，故只能用向下排空气法收集，收集装置选用E或F；氨气密度比空气小若用F装置进行密封收集氨气，气流应从短导管流入。
直通中考
1．【答案】C
【解析】关闭活塞后，二氧化碳不能导出，随着二氧化碳不断增多，气压增大，在气压的作用下，液面下降，导致固液脱离接触。故选C。
2．【答案】A
3．【答案】A
【解析】A、氧气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氧气时，由b口进气，错误；B、氢气的密度小于空气，排空气法收集氢气时，由b口进气，正确；C、氢气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氢气时，由b口进气，正确；D、二氧化碳的密度大于空气，排空气法收集二氧化碳时，由a口进气，正确。故选A。学科*网
4．【答案】B
【解析】A、装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均为固液常温型，可使用装置②，正确；B、氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③收集，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C、浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入，正确；D、氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放，正确。故选B。
5．【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑
（2）可以控制液体滴加速率(进而控制反应速率)
（3）伸入底部(否则不得分)
【解析】（1）该装置是固体加热型发生装置且试管口没有棉花，适合于氯酸钾在二氧化锰的催化下分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是可以控制液体滴加速率(进而控制反应速率)。（3）氢气的密度比空气小，必须采用向下排空气法，导管必须伸入试管底部。如图。
6．【答案】（1）锥形瓶
（2）②④⑦ a Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O
（3）酒精灯 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 没等气泡连续而均匀冒出就开始收集
7．【答案】（1）CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）a
（3）A
（4）溶液红色刚好消失
（5）CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O HCl/H2SO4
8．【答案】（1）长颈漏斗
（2）A CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑ 复分解反应
（3）b
（4）二氧化碳倾倒过快，先使高处蜡烛火焰附近氧气浓度减少
【解析】（1）X的名称是长颈漏斗。（2）实验室制取二氧化碳的反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，故选用固液常温型装置A；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应方程式为CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑，该反应是两种化合物相互交换成分生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水，故为复分解反应。（3）二氧化碳的密度比空气的密度大， 故可以选向上排空气法收集，二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，故可以选排饱和碳酸氢钠溶液收集，不能采用向下排空气法收集，故选b。（4）其原因可能是二氧化碳倾倒过快，先使高处蜡烛火焰附近氧气浓度减少。
9．【答案】（1）B ② Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑
（2）＞ 红 产生白色和黄色固体，放出大量的热
【解析】（1）灭火器中需要快速产生二氧化碳，故盐酸不能用稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验室制取二氧化碳反应的速率不能过快，故使用的是块状的石灰石。
（2）根据图示可以看出，二氧化硫的这支试管内液面上升的明显，故二氧化硫的溶解性强于二氧化碳，二氧化硫的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变成红色。学.科.网
根据二氧化碳与镁的反应可以推知镁在二氧化硫中燃烧生成氧化镁和硫，同时放出大量的热，氧化镁是白色的，硫是黄色的，故会观察到产生白色和黄色固体。
10．【答案】A
【解析】A、用高锰酸钾加热制取氧气选择装置①，因为氧气不易溶于水可用装置⑤收集，正确；B、因为氢气的密度比空气的小，不能采用向上排空气法收集气体，错误；C、因为二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，错误；D、装置②只能方便液体药品的加入，不能控制反应速率，错误。故选A。
11．【答案】（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
（2）B A
（3）C
（4）CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+ H2O
（5）①D
②除去CO2中的水蒸气或干燥CO2
12．【答案】（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ C
（2）B F
（3）20 ℃时NaHCO3的溶解度小
（4）氮肥
【解析】（1）实验室用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的同时还生成了氯化钙和水，反应的化学方程式表示为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，故只能用向上排空气法收集，选C装置。（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气属固固加热型，发生装置选B；要干燥氨气，可用碱石灰进行干燥，选F装置。（3）由两种物质的溶解度可知，20 ℃时NaHCO3的溶解度小，故可从溶液中析出。（4）氯化铵含有植物所需的氮元素，可作氮肥。
考点20 二氧化碳的实验室制法
一、二氧化碳的实验室制法
1．原理及试剂的选择
用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。
注意：
（1）液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
（2）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯。
（3）固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
结论：在实验室里制取二氧化碳，最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。
2．实验室制取二氧化碳装置的选择
（1）反应物的状态：固体物质和液体物质。
（2）反应条件：不需要加热。
综合以上条件，选择如下图所示装置制取二氧化碳
甲 乙
装置的注意事项：
（1）甲中长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下。
（2）乙中固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。乙中导管伸入发生装置内不能太长，更不能伸入液面以下。
2．收集装置的选择
收集二氧化碳可根据它的性质去考虑。因为二氧化碳能溶于水，并且部分能与水反应生成碳酸，故不用排水法收集。又因为二氧化碳的密度比空气的大，故可以用向上排空气法（收集密度比空气大，能溶于水的气体）收集二氧化碳。
4．实验步骤
（1）按装置图组装好仪器；
（2）检查装置的气密性；
（3）装入块状药品大理石或石灰石；
（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸；
（5）收集气体。
（6）气体的验满。
制取二氧化碳的操作步骤也可简化为：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
5．检验与验满
检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
二、二氧化碳与氧气实验室制法的比较
二氧化碳的实验室制法
氧气的实验室制法
反应原理
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑[来源:Zxxk.Com][来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
2KClO32KCl＋3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
发生装置
过氧化氢制氧气
收集方法
向上排空气法
向上排空气法或排水法
检验
将气体通入澄清石灰水，若其变浑浊，则该气体是CO2
用带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则为O2
验满
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若燃着的木条立即熄灭，则CO2已集满
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则O2已集满
三、实验室制取气体的思路
1．方法的选择
确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素：
（1）原料要容易获得；
（2）实验条件要易于控制；
（3）实验装置易于装配；
（4）实验操作安全可靠；
（5）实验速度适中；
（6）易于收集纯净的气体。
2．发生装置的选择
发生装置的选择：由反应物状态及反应条件决定。
（1）固体+固体气体，用如图A所示装置。
注意：
①试管口略向下倾料。
②导管不能伸入试管太长，以刚好露出胶塞为宜。
（2）固体+液体或液体+液体气体，用如图B、C、D或E所示装置。
注意：长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，用液体密封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。使用分液漏斗可以控制滴液速率，分液漏斗通过活塞控制反应，下端管口不必在液面下。带有多孔隔板的装置可以通过止水夹控制反应的发生和停止。
（3）固体+液体或液体+液体气体，用如图所示装置。
3．收集装置的选择
收集方法及装置的选择：由气体的密度及溶解性决定。
（1）排水法
凡是不易溶于水也不与水反应的气体均可用此法收集，该法收集的气体较纯净，但含有水分。
、
（2）排空气法
①向上排空气法：密度比空气大、不与空气中成分反应的气体，如氧气、二氧化碳等。
②向下排空气法：密度比空气小、不与空气中成分反应的气体，如甲烷、氢气等。
4．实验室制取气体的实验操作顺序
实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般顺序为：
①组装仪器：一般按从下到上，从左到右的顺序进行组装；
②检查装置气密性；
③装药品：若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；
④准备收集装置：若用排水法收集气体，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
⑤制取气体；
⑥收集气体并验满；
⑦拆洗仪器。
考向一 二氧化碳的实验室制取
典例1 实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的发生与停止，可选用的装置(铁架台省略)是
A． B． C． D．
【解析】A、装置中导管伸入液面以下，气体不能导出，不能用于制备CO2的发生装置，错误；B、装置便于液体的随时加入，但不能随时控制反应的发生与停止，错误；C、大理石在多孔塑料片上，要产生气体时，打开止水夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行，故该装置能够使反应随时发生或停止，正确；D、缺少隔板，无法使石灰石与盐酸分离，无法控制反应的停止，不能用于制备CO2的发生装置，错误。故选C。
【答案】C
1．实验室使用大理石和盐酸反应制取的CO2是不纯净的，为证明该气体中含有多种物质，所用的试剂及使用顺序正确的是
A．无水硫酸铜、硝酸银溶液、石灰水
B．浓硫酸、氢氧化钠溶液、石灰水
C．硝酸银溶液、石灰水、无水硫酸铜
D．氯化钙、石蕊试液、水
考向二 气体发生装置、收集装置的选择
典例2 （2017·广州）分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置如A~D所示。
（1）实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为_______________________________________。
（2）实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应的反应装置，请完成下表空格。
制取的气体
反应物
反应条件
反应装置（填字母）
O2
KClO3固体
催化剂MnO2固体、加热
____________
H2O2溶液
催化剂MnO2固体、常温
C或D
CO2
_______和_______
常温
_______或_______
N2
NH4Cl饱和溶液与NaNO2 饱和溶液
加热
_______
（3）关于装置C和D的下列说法正确的是___________。（双项选择）
A．装置C发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中。
B．装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中
C．装置C和D的气密性检查的操作方法相同
D．装置C和D均可用于制取一定量的H2（药品为稀硫酸和锌粒）
【解析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（2）加热固体制取气体选择装置A。用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下，可制取氧气。实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，装置C或D都可以作发生装置。给液体加热制取气体选择装置B。（3）A、装置C发生反应时，将分液漏斗活塞关闭，分液漏斗下端不用浸没在液体中，错误；B、装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中，防止气体从长颈漏斗逸出，正确；C、装置C和D的气密性检查的操作方法不相同，错误；D、制取H2用锌粒与稀硫酸，属于固液常温反应型，可用C、D装置制备正确。故选BD。
【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）A O2 大理石和稀盐酸 C或D B
（3）BD
2．如图，对以下气体制备的发生装置说法正确的是
A．装置a可作实验室制备二氧化碳
B．装置b烧杯加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好
C．装置c可用作高锰酸钾制备氧气
D．装置d可作实验室制备氢气
1．在实验室里制取下列气体时，不能用向上排空气法收集的是
A．O2 B．CO2 C．H2 D．SO2
2．检验二氧化碳是否收集满的方法是
A．将带火星的木条伸到集气瓶口
B．将燃着的木条伸至集气瓶口
C．向集气瓶中加入澄清石灰水
D．将燃着的木条伸入集气瓶中
3．某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是
4．实验室制取二氧化碳时，应选用的反应物是
A．大理石和稀盐酸 B．大理石和浓盐酸
C．碳酸钠和稀盐酸 D．大理石和稀硫酸
5．集气瓶被誉为“万能瓶”，如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为
①H2 ②O2 ③CO2
A．只有① B．只有②和③
C．只有③ D．①②③均可
6．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是
A．二氧化碳能溶于水也能与水反应，不可用排水法收集
B．通常情况下二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D．此反应在常温下即可迅速发生，故该气体发生装置不需要加热
7．对下列实验中出现的异常现象，分析合理的是
A．制取CO2气体时，始终收集不到CO2——收集CO2的集气瓶没盖严
B．加热高锰酸钾制取氧气时，试管破裂——试管口略朝下倾斜
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂——用于引燃的火柴过长
D．验证空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水少于1/5——气密性不好
8．如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是
9．实验室制取CO2，一般有五个步骤：①按实验要求组装好仪器；②向长颈漏斗中注入稀盐酸；③检查装置的气密性；④向反应容器中放入大理石块；⑤收集气体。正确的操作顺序,
A．①②③④⑤
B．③①②④⑤
C．①③④②⑤
D．④②①③⑤
10．甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是
11．下列为初中化学常见气体的发生装置与收集装置，有关说法正确的是
A．装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可做固液不加热制取气体的发生装置，其中装置Ⅰ的优点是可控制反应速率
B．装置Ⅳ可作加热固体制气体的发生装置，试管口略向下倾斜是防止水槽中的水倒吸使试管炸裂
C．若用装置Ⅴ收集CO2或O2，气体应从a端通入，这是因为CO2、O2的密度都比空气的大
D．若用装置Ⅵ收集氢气或者氧气，气体应从c端通入，该收集方法的优点是收集的气体较纯净
12．下列有关二氧化碳的检验、性质、制备和用途的实验能达到目的的是
A．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内的气体中含有二氧化碳
B．二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液变成蓝色，加热后恢复为紫色
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量的二氧化碳
D．干冰能用于人工降雨，或舞台的人造云雾
13．实验室利用如图所示实验装置进行有关化学实验，回答下列问题：
（1）写出图中仪器甲、乙的名称：甲____________；乙____________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置可选择图中的____________ (填标号)， 写出该反应的化学方程式_____________________________。用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从_____(填“a”或“b”)端通入。
（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式是___________________________________，用装置C收集二氧化碳，验满时，燃着木条应放在_____(填“a”或“b”)端，检验二氧化碳的试剂是_______________。
（4）用上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤、蒸发的操作训练。
①对固液残留物进行过滤，应选择图中_____(填标号)装置，过滤时玻璃棒的作用是____________________。
②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程玻璃棒不断搅拌的目的是___________________________。
14．我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。
A．反应物的状态 B．气体的密度
C．反应的条件 D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：
仪器①的名称是________，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是______(填序号)。
（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为____________________________________。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______(填序号)，该装置的最大优点是_____________________。该装置还可以用于实验室制取________________。
（4）若用50克稀盐酸与10克大理石(含杂质)恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数__________。
15．如图是实验室制取气体的装置图（固定装置省略），请回答下列问题：
（1）仪器名称：a_____________，b____________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是_______，反应的化学方程式为____________________________________________。
（3）B、C、D三个装置都可用来制取二氧化碳，与C装置相比，B装置操作上的优点是________________________________，D装置操作上的优点是__________________________________________；写出制取该气体的化学反应方程式：_________________________________________；若用E收集一瓶干燥的二氧化碳，其中Ⅰ瓶中盛放的试剂是______________（填名称），请将图E补充完整。
16．通过一学年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些规律，以下是老师提供的一些实验装置，请你结合下图回答问题：
（1）写出实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气的化学方程式____________________________________。实验完毕发现试管已经炸裂，请分析炸裂原因：____________________________________（答一种情况即可）。
（2）实验室制取二氧化碳发生装置选择_____________（填装置代号）。
（3）已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其实验室制法的一种原理是NH4Cl（固）+NaOH（固）NaCl+ H2O+NH3↑，据此设计出的发生装置可以是_______，（填装置代号，下同），收集装置可以是_______。若用F装置进行密封收集氨气，气流应从______端（填“a”或“b”）流入气瓶。
1．[2018·上海]大理石和稀盐酸在启普发生器中反应，关闭活塞后固液脱离接触的原因是
A．溶液体积减小 B．稀盐酸浓度减小
C．容器内气压增大 D．空气的压强增大
2．[2018·宜宾]关于二氧化碳的说法中错误的是
A．实验室收集二氧化碳可用向下排空气法
B．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
C．实验室制备二氧化碳可选用盐酸和大理石
D．二氧化碳可用于灭火
3．[2018·湖州]下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是
A．排水法收集氧气时，由a口进气
B．排空气法收集氢气时，由b口进气
C．排水法收集氢气时，由b口进气
D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
4．[2018·威海]以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
5．[2018·河南]下图是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出一个用A装置制取O2的化学方程式________________________________。
（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么？
（3）用试管采用排空气法收集H2，请在D处方框中画出装置图(只画试管和导气管)。
6．[2018·龙东]实验室中有下列仪器：
（1）填写标号仪器名称：⑦___________。
（2）实验室制取CO2并欲得到平稳的气流，应选择发生装置仪器的组合为_____________（选择一套，填序号），当用如图2装置收集CO2气体时，气体应从_________（填“a”或“b”）端进入，写出检验CO2的化学反应方程式__________________________________________。
（3）若用高锰酸钾制取氧气，还需要补充的实验仪器为_________，反应方程式为___________________________________________；用排水法收集O2，所得气体不纯的原因可能是__________________________________________（答一条）。
7．[2018·宿迁]某同学设计了如下图所示的装置，用于实验室制取CO2，并对它的部分性质进行探究，按要求回答问题。
（1）A装置用于制取CO2，反应的化学方程式为________________________。
（2）用B装置收集CO2，气体应从________(选填“a”或“b”)端通入。
（3）若要C中的两个气球悬浮在空气中，则气体甲可能是________(填序号)。
A．氢气 B．氧气 C．空气
（4）往D试管中通入CO2，当出现__________________现象，表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀。
（5）E装置的集气瓶中充满CO2，打开分液漏斗①，滴入少量NaOH浓溶液，气球明显胀大，写出发生反应的化学方程式________________________；若要气球恢复原状，应关闭分液漏斗①，打开分液漏斗②，滴入________溶液(填化学式，忽略滴入液体体积)。
8．[2018·安徽]下图是实验室中常见装置，回答下列问题。
查阅资料：常温下，CO2难溶于饱和NaHCO3溶液。
（1）仪器X的名称是________。
（2）实验室制取CO2应选用的发生装置是________(填字母序号)，反应的化学方程式是________________________，该反应属于________(填反应类型)。
（3）常温下，下列收集CO2的方法中不可行的是________(填字母序号)。
a．向上排空气法
b．向下排空气法
c．排饱和NaHCO3溶液法
（4）某同学进行图D所示的操作时，观察到高的蜡烛先熄灭，其原因可能是________________________________________________________________。
9．[2018·重庆A]（1）不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验，按要求答题。
限选控制反应速率的方法：①反应物的浓度 ②反应物的状态
限选试剂：A．稀盐酸B．浓盐酸C．块状石灰石D．碳酸钠溶液E.粉末状石灰石
填写下表并回答相关问题。
实验名称
控制速率的方法
所选用的最佳试剂
灭火器反应原理
①
________和D
CO2的实验室制法
________
A和C
写出灭火器反应原理的化学方程式________________________________________________________________________。
（2）已知：CO2和SO2既有相似性，又有差异性。
实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2________(填“＞”或“＜”)CO2，试管内溶液变成________色。
实验二：已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C。试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧，________________________。
10．[2017·南京]实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气
B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
D．装置②可以较好地控制反应速率
11．[2017·苏州]实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。
（1）写出实验室制取CO2的化学方程式：_____________________________________________。
（2）若用如图所示装置（固定装置省略）制CO2。连接好装置后，需检查装置的气密性。具体操作方法是：先_______________（填字母，下同），后_______________若导管口有气泡，放手后导管内上升一段稳定的水柱，则气密性良好。
A．用手捂住试管
B．将导管一端浸入水中
（3）实验窒收集CO2可用的方法是_______（填字母）。
A．排水法
B．向下排空气法
C．向上排空气法
（4）实验室常用澄清石灰水检验CO2，写出反应的化学方程式：____________________。
（5）某些大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：
查阅资料：I．H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。
Ⅱ．CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
①装置甲中所盛试剂应选用_______（填字母）。
A．浓硫酸
B．NaOH溶液
C．澄清石灰水
D．CuSO4溶液
②装置丙的作用是_______________________________________________。
12．[2017·深圳]我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”，其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2制备NaHCO3，化学方程式：NaCl+ NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
某兴趣小组在实验室模拟该过程，请结合具体的步骤回答下列问题：
I．气体制备
（1）二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2，其化学方程式为___________________________________。应选择的气体收集装置为______(选填装置对应的字母)。
（2）氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气，防止污染空气，实验室制备NH3的反应原理为：Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固)CaCl2+2H2O+2NH3↑。现要制备并干燥NH3，所选装置的正确连接顺序为_____→______(选择装置对应的字母)。
II．NaHCO3制备
物质
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g(20℃)
9.6
37.2
（3）根据表格中的溶解度数据，解释20 ℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因________________________________________________________。
（4）该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作______________。
变式拓展
1．【答案】A
2．【答案】D
【解析】A、装置a不能用作实验室制备二氧化碳，因为长颈漏斗的下端未在液面一下，产生的气体会逸出，不正确；B、装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，说明装置漏气，干燥管内外液面不一致，说明气密性良好，不正确；C、加热固体制取氧气时，试管口应该略向下倾斜，试管口斜向上容易导致试管炸裂，不正确；D、实验室利用锌和稀硫酸制取氢气时不需要加热，因此装置d可作实验室制备氢气，正确。故选D。
考点冲关
1．【答案】C
【解析】氧气、二氧化碳、二氧化硫的密度大于空气，能用向上排空气法收集，氢气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故选C。
2．【答案】B
3．【答案】B
【解析】气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，可以采用向下排空气法进行收集；极易溶于水，不能采用排水法进行收集。故选B。
4．【答案】A
【解析】A、大理石与盐酸反应可产生二氧化碳气体，且小块大理石与稀盐酸反应速率适中，来源方便，价格便宜，故实验室制取二氧化碳常用它与稀盐酸，正确；B、浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有一定量的氯化氢气体，错误；C、碳酸钠粉末和稀硫酸反应可以生成二氧化碳，但反应速率太大，难以控制，错误；D、石灰石和稀硫酸反应时，会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻碍反应继续进行，错误。故选A。
5．【答案】A
【解析】根据题意被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体，可知：将被收集的气体从b口进入，相当于向下排空气法收集气体，即比空气密度小的气体。三种气体中比空气密度小的气体只有H2。故选A。学科￥网
6．【答案】C
【解析】A、排水法适宜收集难溶于水的气体，二氧化碳能溶于水也能与水反应，不可用排水法收集，正确；B、通常情况下二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集，正确；C、在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸，因生成微溶于水的硫酸钙会使反应自动停止，错误；D、此反应在常温下即可迅速发生，故该气体发生装置不需要加热，正确。故选C。
7．【答案】D
【解析】A、制取二氧化碳时，始终收集不到气体，可能是由于装置漏气所引起，而收集时集气瓶没盖严，并不影响气体的收集，分析不合理；B、若试管口略朝下倾斜不会引起试管的炸裂，分析不合理；C、细铁丝在氧气中燃烧时，为了防止高温生成物直接落在瓶底而使瓶底炸裂，而在集气瓶底放少量水或铺一层沙，防止集气瓶底炸裂，可能是由于集气瓶底没留水或未铺沙，与引燃火柴过长无关，引燃火柴过长只会造成氧气的大量消耗，分析不合理；D、验证空气中氧气含量时，需要装置的气密性要好，而进入水的量少于1/5，则可能是由于气密性不好所造成，分析合理。故选D。
8．【答案】D
9．【答案】C
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。故选C。
10．【答案】C
【解析】CO2和O2的密度都大于空气，都可以用向上排空气法收集，故选C。
11．【答案】C
【解析】A、装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可做固—液不加热制取气体的发生装置，其中装置Ⅱ的优点是可控制反应速率，不是装置Ⅰ的优点，故A错误；B、装置Ⅳ可作加热固体制气体的发生装置，试管口略向下倾斜是防止冷凝水倒流炸裂试管，不是防止水槽中的水倒吸使试管炸裂，故B错误；C、CO2、O2的密度都比空气的大，若用装置Ⅴ收集CO2或O2，气体应从a端通入，故C正确；D、氢气和氧气的密度比水小，若用装置Ⅵ收集氢气或者氧气，气体应从d端通入，不是c端，故D错误。故选C。
12．【答案】D
【解析】A、氮气、二氧化碳等气体都不燃烧、也不支持燃烧，所以将燃着的木条伸入集气瓶，火焰熄灭，气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气等不燃烧也不支持燃烧的气体，故说法错误；B、二氧化碳通入紫色石蕊试液中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，溶液变成红色；加热该混合液，碳酸分解生成二氧化碳和水，溶液颜色变成无色，故选项说法错误；C、石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会附着在块状石灰石的表面阻止反应继续进行，故说法错误；D、干冰易升华，用于制造舞台人造云雾、人工降雨等，故选项说法正确。故选D。
13．【答案】（1）酒精灯 烧杯
（2）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ a
（3）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ a 澄清石灰水
（4）①D 引流
②使液体受热均匀，防止液体因局部过热而飞溅
【解析】（1）标号仪器分别是酒精灯和烧杯。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，故选择发生装置A；高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；氧气的密度比水小，所以用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从短管进入，水从长管排出。（3）实验室中制取二氧化碳常用稀盐酸与大理石或石灰石反应来制取。大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应能生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，所以二氧化碳从长管进入，在短管处放置一燃着的木条来验满；检验气体是否是二氧化碳的方法是：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，说明是二氧化碳，故所用试剂是澄清的石灰水。（4）①对固液残留物进行过滤，应选择图1中D装置，过滤时玻璃棒的作用是引流；②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程中玻璃棒不断搅拌的目的是：使液体受热均匀，防止液滴飞溅。
14．【答案】（1）AC
（2）长颈漏斗 ②⑤
（3）Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ D 能控制反应速率 氢气(或氧气)
（4）7.3%
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，该装置的最大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气(或氧气)。
（4）设参与反应的HCl的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
73 44
x 2.2 g
x=3.65 g
该稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=7.3％。
答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3％。
15．【答案】（1）长颈漏斗 锥形瓶
（2）A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）可以控制反应的速率 可以控制反应的发生和停止 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 浓硫酸
16．【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑ 灼热试管不小心接触冷水
（2）B
（3）A E、F b
【解析】（1）氯酸钾和二氧化锰的混合物加热生成氯化钾和氧气，反应方程式是2KClO32KCl+3O2↑；实验结束时发现试管炸裂，可能原因：灼热试管不小心接触冷水，试管受热不均炸裂；实验结束时先停止加热，后把导管移出水面，使水倒流到试管使试管炸裂等。
（2）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应，该反应不需加热，属于固—液常温型，发生装置选用B。
（3）根据其反应原理可知：该反应属于固体加热型，发生装置选A，氨气密度比空气小且极易溶于水，故只能用向下排空气法收集，收集装置选用E或F；氨气密度比空气小若用F装置进行密封收集氨气，气流应从短导管流入。
直通中考
1．【答案】C
【解析】关闭活塞后，二氧化碳不能导出，随着二氧化碳不断增多，气压增大，在气压的作用下，液面下降，导致固液脱离接触。故选C。
2．【答案】A
3．【答案】A
【解析】A、氧气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氧气时，由b口进气，错误；B、氢气的密度小于空气，排空气法收集氢气时，由b口进气，正确；C、氢气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氢气时，由b口进气，正确；D、二氧化碳的密度大于空气，排空气法收集二氧化碳时，由a口进气，正确。故选A。学科*网
4．【答案】B
【解析】A、装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均为固液常温型，可使用装置②，正确；B、氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③收集，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C、浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入，正确；D、氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放，正确。故选B。
5．【答案】（1）2KClO32KCl+3O2↑
（2）可以控制液体滴加速率(进而控制反应速率)
（3）伸入底部(否则不得分)
【解析】（1）该装置是固体加热型发生装置且试管口没有棉花，适合于氯酸钾在二氧化锰的催化下分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是可以控制液体滴加速率(进而控制反应速率)。（3）氢气的密度比空气小，必须采用向下排空气法，导管必须伸入试管底部。如图。
6．【答案】（1）锥形瓶
（2）②④⑦ a Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O
（3）酒精灯 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 没等气泡连续而均匀冒出就开始收集
7．【答案】（1）CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）a
（3）A
（4）溶液红色刚好消失
（5）CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O HCl/H2SO4
8．【答案】（1）长颈漏斗
（2）A CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑ 复分解反应
（3）b
（4）二氧化碳倾倒过快，先使高处蜡烛火焰附近氧气浓度减少
【解析】（1）X的名称是长颈漏斗。（2）实验室制取二氧化碳的反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，故选用固液常温型装置A；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应方程式为CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑，该反应是两种化合物相互交换成分生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水，故为复分解反应。（3）二氧化碳的密度比空气的密度大， 故可以选向上排空气法收集，二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，故可以选排饱和碳酸氢钠溶液收集，不能采用向下排空气法收集，故选b。（4）其原因可能是二氧化碳倾倒过快，先使高处蜡烛火焰附近氧气浓度减少。
9．【答案】（1）B ② Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑
（2）＞ 红 产生白色和黄色固体，放出大量的热
【解析】（1）灭火器中需要快速产生二氧化碳，故盐酸不能用稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，实验室制取二氧化碳反应的速率不能过快，故使用的是块状的石灰石。
（2）根据图示可以看出，二氧化硫的这支试管内液面上升的明显，故二氧化硫的溶解性强于二氧化碳，二氧化硫的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变成红色。学.科.网
根据二氧化碳与镁的反应可以推知镁在二氧化硫中燃烧生成氧化镁和硫，同时放出大量的热，氧化镁是白色的，硫是黄色的，故会观察到产生白色和黄色固体。
10．【答案】A
【解析】A、用高锰酸钾加热制取氧气选择装置①，因为氧气不易溶于水可用装置⑤收集，正确；B、因为氢气的密度比空气的小，不能采用向上排空气法收集气体，错误；C、因为二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，错误；D、装置②只能方便液体药品的加入，不能控制反应速率，错误。故选A。
11．【答案】（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
（2）B A
（3）C
（4）CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+ H2O
（5）①D
②除去CO2中的水蒸气或干燥CO2
12．【答案】（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ C
（2）B F
（3）20 ℃时NaHCO3的溶解度小
（4）氮肥
【解析】（1）实验室用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的同时还生成了氯化钙和水，反应的化学方程式表示为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，故只能用向上排空气法收集，选C装置。（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气属固固加热型，发生装置选B；要干燥氨气，可用碱石灰进行干燥，选F装置。（3）由两种物质的溶解度可知，20 ℃时NaHCO3的溶解度小，故可从溶液中析出。（4）氯化铵含有植物所需的氮元素，可作氮肥。
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