课题2 二氧化碳制取的研究
基础过关全练
知识点1 实验室制取二氧化碳
1.(2022河北中考)如图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中错误的是 ( )
A.检查气密性 B.加入石灰石 C.加入稀盐酸 D.收集二氧化碳
2.(2022北京房山期末)下列关于实验室制取CO2的说法正确的是 ( )
3.【学科素养·科学思维】(2023河北邯郸邯山期中)实验室制取CO2一般有以下几个步骤:①向长颈漏斗中注入稀盐酸；②向容器中放入几小块石灰石；③按要求装好仪器；④检查装置的气密性；⑤收集气体。下列操作顺序正确的是 ( )
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤
C.③④②①⑤ D.③④①②⑤
4.【教材变式·P115图改编】如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。试回答下列问题:
(1)反应生成CO2的化学方程式是 。
(2)为了检查该装置的气密性，可将胶皮管用止水夹夹住，然后通过长颈漏斗向锥形瓶内注水，若 ，说明装置的气密性良好。
(3)实验过程中加注的稀盐酸的液面必须没过长颈漏斗的下端管口的理由是 。
知识点2 实验室制取气体的一般思路和方法
5.【新独家原创】掌握实验室制取常见气体的方法是必备的化学素养。利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是 ( )
A.用氯酸钾制取氧气，发生装置可选用装置A
B.装置B可随时控制反应的发生与停止
C.装置C可用于收集二氧化碳气体
D.用装置D收集氧气时，气体从a端口进入
6.(2021广东新丰模拟)下列是“要完成的实验——仪器和用品的选择”组合。根据图示分析，组合不合理的一组是 ( )
A.收集CO2气体——⑥⑦⑧
B.检验CO2是否收集满——⑥⑦⑧⑨
C.用H2O2溶液和MnO2制O2——①②
D.用大理石和稀盐酸制CO2——③④⑤
7.(2023湖南长沙中雅培粹学校月考)实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题:
(1)写出图中仪器g的名称: 。
(2)若用装置D收集CO2，检验其是否收集满的方法为 。若用装置F收集CO2，气体应从 (填“a”或“b”)进入。
(3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的混合物的方法制取氨气，所选择的发生装置为 (填字母序号)。
能力提升全练
8.(2022湖南岳阳中考，30，★☆☆)如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是 ( )
① ② ③ ④
A.用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合
B.用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集CO2，气体应从管口c通入
D.要做铁丝燃烧实验，用④收集O2时建议留部分水
9.【新题型·创新实验】(2023江苏常州正衡中学期中，19，★☆☆)甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.甲装置此时容器内右侧压强大于外界大气压
B.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
C.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
D.丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
10.(2022山东烟台中考，20，★☆☆)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题:
(1)图B中标有①的仪器名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，应选用的发生装置是 (填装置序号)，收集装置是 (从 C、D中选择)。
(3)实验室用氯酸钾固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下制取氧气，反应的化学方程式是 ，应选用的发生装置是 (填装置序号)。 如果用盛满水的E装置来收集氧气，氧气应从 (填“a”或“b”)导管通入。
11.【学科素养·科学思维】(2023重庆南开中学月考，22，★★☆)根据下图回答问题。
(1)写出仪器名称:a. 。
(2)实验室制取二氧化碳气体所用药品是 (填名称)，可随时控制反应的发生与停止的制取装置组合为 (从A~F中选择)。测定生成二氧化碳的体积可以选用G装置，若测定出来的气体体积明显小于理论值，可能的原因有 。
A.反应一开始产生气体就通入G中
B.等气体平稳产生时才通入G中
C.装置气密性不好
D.收集气体前G装置中植物油上方原本有空气
(3)乙炔(C2H2)，俗称电石气，是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。实验室常用块状固体电石与水在常温下反应(反应非常剧烈)制备乙炔。请从上述仪器中选择可产生平稳气流的制取装置组合: (从A~F中选择)。
素养探究全练
12.【学科素养·科学探究与实践】某同学对实验室制取二氧化碳药品的选择进行实验探究。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图1所示。
实验编号 药品
Ⅰ 块状大理石、10%硫酸溶液
Ⅱ 块状大理石、7%盐酸
Ⅲ 大理石粉末、7%盐酸
(1)图1中丙对应实验 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)实验室制取二氧化碳不用甲对应的药品，理由是 。
(3)该同学选择实验编号 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)的药品进行实验，并利用图2装置制二氧化碳，用压强传感器测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图3)。下列说法正确的是 。
①ab段试管内液面逐渐上升
②bc段大理石与稀盐酸脱离接触
③c点的对应操作是打开弹簧夹
答案全解全析
基础过关全练
1.B 取用块状固体时，应先将试管横放，用镊子把固体放在试管口，再将试管慢慢竖起来。
2.B 实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸；二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口。
3.C 制取二氧化碳的操作步骤是:连接仪器、检查装置的气密性、向容器中装入石灰石、向长颈漏斗中注入稀盐酸、收集气体。
4.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ (2)长颈漏斗中形成一段稳定的水柱 (3)防止二氧化碳从长颈漏斗处逸出
解析 (1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
5.A 用氯酸钾制取氧气，应选用A装置作为发生装置；装置B无法随时控制反应发生和停止；二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法收集；用装置D收集氧气时，氧气应从b端口进入，水从a端口排出。
6.C 用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，不需要加热，应选用③④⑤组合。
7.(1)试管 (2)把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已集满 a (3)A
解析 (2)把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已集满；二氧化碳密度比空气大，若用装置F收集二氧化碳，气体应从a进入。(3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的混合物的方法制取氨气，应选用固体加热型装置A作为发生装置。
能力提升全练
8.D 过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，不选择②作为发生装置；制取二氧化碳应用大理石和稀盐酸；二氧化碳的密度比空气大，用装置③收集二氧化碳，气体应从管口b通入；要做铁丝燃烧实验，用④收集氧气时建议留部分水，以防高温生成的熔融物溅落，炸裂瓶底。
9.B 甲装置中左侧液面高于右侧液面，说明此时容器内右侧压强大于外界大气压，止水夹M处于关闭状态。乙装置N处添加止水夹，打开止水夹，碳酸钙与盐酸接触，反应发生；关闭止水夹，试管内压强变大，酸液与碳酸钙分离，反应停止，因此乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能。当把粗铜丝向上提起时，穿孔的塑料小药瓶内碳酸钙与酸液分离，反应停止；当把粗铜丝向下移动时，穿孔的塑料小药瓶内碳酸钙与酸液接触，反应发生，因此丙装置具有可控制反应进行或停止的功能。
10.(1)锥形瓶 (2)B C (3)2KClO3 2KCl+3O2↑ A b
解析 (2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，应选用固液常温型发生装置；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可用C装置收集。(3)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气；该反应应选用固体加热型发生装置。
11.(1)酒精灯 (2)石灰石(或大理石)、稀盐酸 CE BC (3)BD或BF
解析 (2)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳；反应物是固体和液体，反应在常温下进行，选用C装置可随时控制反应的发生与停止；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集。等气体平稳产生时才通入G中(开始时产生的气体未测定)，或装置气密性不好，都会导致测定出来的气体体积明显小于理论值。(3)实验室制取乙炔的反应物是固体和液体，反应在常温下进行，要产生平稳气流，发生装置选用B，通过分液漏斗控制反应平稳进行；乙炔密度比空气小，难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集。
素养探究全练
12.(1)Ⅰ
(2)反应速率过快，不利于收集气体
(3)Ⅱ ②③
解析 (1)大理石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止反应的继续进行，因此图1中丙对应实验Ⅰ。(2)根据图1可以得出，甲对应的药品发生反应的速率非常快，不利于收集气体。(3)由于实验Ⅱ的反应速率适中，因此选择实验Ⅱ的药品进行实验。①ab段压强增大，液体被压入长颈漏斗中，试管内液面下降；②bc段大理石和稀盐酸分离，不发生反应，压强不变；③从c点开始压强减小，对应的操作是打开弹簧夹，气体逸出。
