2.2.2 二氧化碳的制法
【基础训练】
1.下列关于CO2 实验室制法的说法中,错误的是( )
A.制CO2的药品 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
2.某无色气体密度比空气大,难溶于水,有剧毒,常温下很容易和氧气发生反应,则该气体可以选用的收集方法是( )
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水法或向上排空气法 D.排水法
3.下列反应属于分解反应的是( )
A.氧化钙+水→氢氧化钙 B.碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气
C.二氧化碳+石灰水→碳酸钙+水 D.石蜡+氧气 水+二氧化碳
4.实验室制取二氧化碳时不使用稀硫酸是因为( )
A.不能反应
B.反应发生后生成微溶物阻止反应继续进行
C.生成的气体不纯净
D.反应速率太快
5.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( )
A. 气密性检查 B. 添加试剂
C. 制取并收集气体 D. 气体验满
6.常温下将块状大理石投入足量稀硫酸中,刚开始能产生气体,但很快就停止了。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( )
A.块状大理石与大理石粉末的组成不同
B.反应物之间接触面积越大,越有利于反应进行
C.物质间能否发生反应只与反应物的条件有关
D.反应物之间不接触也能发生化学反应
7.实验室制取干燥的CO2气体,不会用到的装置是( )
A. B. C. D.
8.小张用足量的盐酸、石灰石反应,并尝试直接利用下图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张( )
A.不可能收集到一瓶CO2,因为CO2可溶于水
B.选择B.C两种装置,导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C.选择B.C两种装置,导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D.选择A.B两种装置,导管a接导管b可收集到一瓶CO2
9.根据图回答问题。
(1)图甲中A.B都是制取二氧化碳的装置,其中标号①仪器的名称是 ______________ 。实验室制取二氧化碳的文字表达式是 _________________ 。
(2)用图乙装置收集二氧化碳气体,气体应从 _____ (填“a”或“b”) 通入,原因是 _______ 。
(3)相对于A装置,B装置的优点是 __________ 。
【能力提升】
1.小明同学对实验室制氧气和制二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中正确的是( )
A.反应的基本类型可能相同 B.选用的发生装置可能相同
C.收集方法不可能相同 D.检验方法可能相同
2.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
3.同学们设计如图所示的装置来探究二氧化碳的制取和性质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
B.该实验能证明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.浸有紫色石蕊溶液的棉花不变色
D.产生的二氧化碳可用燃着的木条检验
4.某化学兴趣小组同学通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是( )
A.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
B.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
5.在实验室中,我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称:______。
(2)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为______,反应文字表达式为 。
(3)经查阅资料Na2O2(过氧化钠)通常情况下为淡黄色固体,能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的理由是______。若用F装置收集氧气,进气端应选择______端(用“b”或“c”填空)。
6.某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰,选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
(1)写出装置A中仪器a的名称 。
(2)实验中装置B内浓硫酸的作用是 。
(3)对比装置C与D中的实验现象,观察到干花不变色,湿花变红色,可得出的结论(用化学方程式表达) 。
(4)持续通入CO2,观察到装置E中的现象为 。
(5)依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭,可得出CO2的性质有 。
7.炎热夏天,在家中可以自制汽水来消暑解热。
[制备材料] 1.5 g小苏打(碳酸氢钠)、1.5 g柠檬酸、蔗糖、果汁粉、凉白开、500 mL饮
料瓶。
[制备流程]
(1)下列是制汽水的操作或现象的相关问题,请选择 ________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)进行
解答。
Ⅰ.步骤②中为什么要用凉白开制汽水 ________ ?
Ⅱ.步骤③旋紧瓶盖后,为什么汽水中的气泡会由多变少直至不再冒出 ________ ?
(2)制汽水时,小苏打与柠檬酸反应生成的气体是 ____________ 。
【拓展培优】
1.实验操作考试中,小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”,以下是她的部分实验操作,其中有错误的一项是( )
A.装大理石 B.加稀盐酸 C.制取并收集CO2 D.检验是否收集满
2.某兴趣小组利用下图装置对二氧化碳的性质进行探究,下列说法错误的是( )
A.A装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
C.C处溶液变浑浊,是因为生成了不溶于水的碳酸钙
D.D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
3.某同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并持续通入澄清石灰水中,使用浊度传感器测石灰水浑浊的情况,溶液透明时浊度值(透过率)为 100%,溶液浊度的变化与时间的曲线如图 下列说法错误的是( )
A.AB段溶液浊度变化不大,因为先排出的是装置里的空气
B.BC段石灰水变浑浊是因为生成了 CO2
C.CD段浊度上升,此处化学反应与 BC段的不同
D.最终并未完全澄清
4.下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出标有字母a的仪器名称:___________。
(2)实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是___________(填字母)。向装置中加药品前,应先检查装置的___________。
(3)用过氧化氢溶液制取氧气时,需加入少量二氧化锰,其作用是___________。
(4)能用D装置收集的气体,其密度应该比空气___________。
(5)用E装置收集CO2时,观察到湿润的紫色石蕊试纸变红,使其变红的物质是___________(填名称或符号)。
5.实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)利用上述仪器和药品制取氧气,反应的文字表达式为__________________,利用装置A制氧气还需改进的地方是__________________。在上述收集气体的装置中,不能用于收集氧气的是______(填代号)。
(3)实验室常用装置B和___________(填药品名称)制取CO2,其反应的文字表达式为________________________。若使用装置F作为制取CO2的发生装置。与装置B比较,除了利用废物的优点外,请写出其他一个优点________________________。
(4)若用装置G来干燥制取的二氧化碳,则气体应从______(填“a”或“b”)口进入。
6.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)实验室用装置A制取氧气时,试管中所盛的药品是 __________,若用装置D收集产生的氧气,气体应从 _____(填“a”或“b”)端进入。
(3)实验室用装置B制取二氧化碳时,反应的文字表达式为 ____________________,装置C也可作为实验室制取二氧化碳的发生装置,与装置B相比,选用装置C的优点是 _________________________。二氧化碳溶于水形成碳酸,用装置F检验其酸性时的现象是 _________________________,图中标有①的仪器名称是 __________。
7.根据下图回答有关问题:
(1)图一中仪器①的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,可从图一中选择的发生装置是______(填序号);使用装置D收集氧气时应从导管口______(选填“a”或“b”)通入。
(3)实验室制二氧化碳的文字表达式为__________________。图一中,与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是__________________。将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,饱和澄清石灰水变浑浊,据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是___________________;若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是__________________。
答案解析
【基础训练】
1.下列关于CO2 实验室制法的说法中,错误的是( )
A.制CO2的药品 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
【答案】 D
【解析】A.实验室用石灰石或大理石和稀盐酸,反应制取二氧化碳,A符合题意。
B.实验室用石灰石或大理石和稀盐酸,该反应不需要加热,故用固液不加热的反应装置,B符合题意。
C.二氧化碳密度比空气大,故用向上排空气法收集二氧化碳,C符合题意。
D.二氧化碳的验满,将燃烧木条放至集气瓶口,木条熄灭说明二氧化碳收集满,D不符合题意。
2.某无色气体密度比空气大,难溶于水,有剧毒,常温下很容易和氧气发生反应,则该气体可以选用的收集方法是( )
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水法或向上排空气法 D.排水法
【答案】 D
【解析】由资料提示,气体密度比空气大,难溶于水,有剧毒,常温下很容易和氧气发生反应,可用排水法收集。
3.下列反应属于分解反应的是( )
A.氧化钙+水→氢氧化钙 B.碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气
C.二氧化碳+石灰水→碳酸钙+水 D.石蜡+氧气 水+二氧化碳
【答案】 B
【解析】A.反应是两种物质反应生成一种物质,是化合反应,A不符合题意
B.反应是由一种物质反应生成三种物质的反应,是分解反应,B符合题意
C.根据反应物和生成物都是两种,表示分解反应,C不符合题意
D.根据反应物有氧气,生成物是两种,是氧化反应,不是分解反应,D不符合题意
4.实验室制取二氧化碳时不使用稀硫酸是因为( )
A.不能反应
B.反应发生后生成微溶物阻止反应继续进行
C.生成的气体不纯净
D.反应速率太快
【答案】B
【解析】
实验室制取二氧化碳是用稀盐酸和大理石反应,反应生成二氧化碳和水,如果使用稀硫酸,则生成硫酸钙和水,由于硫酸钙是微溶于水的物质,会附着在大理石表面,阻止稀硫酸与大理石接触继续反应,因此实验室制取二氧化碳时不用稀硫酸的原因是:反应后生成的微溶物阻止反应继续进行,故选B。
5.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( )
A. 气密性检查 B. 添加试剂
C. 制取并收集气体 D. 气体验满
【答案】D
【解析】
A.检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气;图中所示操作正确;B.向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作正确;C.实验室制取二氧化碳的发生装置属于固液常温型,用向上排空气法收集,图中所示操作正确;D.检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。故选D。
6.常温下将块状大理石投入足量稀硫酸中,刚开始能产生气体,但很快就停止了。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( )
A.块状大理石与大理石粉末的组成不同
B.反应物之间接触面积越大,越有利于反应进行
C.物质间能否发生反应只与反应物的条件有关
D.反应物之间不接触也能发生化学反应
【答案】B
【解析】
A.块状大理石与大理石粉末只是形状发生了变化,主要成分均是碳酸钙,选项错误;B.大理石粉末与稀硫酸之间的表面积大于块状大理石与稀硫酸之间的表面积,有利于反应顺利进行,选项正确;C.块状大理石与大理石粉末与稀硫酸反应的条件相同,故物质间能否发生反应不只与反应物的条件有关,选项错误;D.反应物之间不接触无法发生化学反应,选项错误。故本题选B。
7.实验室制取干燥的CO2气体,不会用到的装置是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
制取二氧化碳要用固体石灰石(或大理石)与稀盐酸反应,可知应选用的发生装置是C;又因为二氧化碳的密度大于空气的密度,能溶于水,可选D向上排空气法收集;浓硫酸具有吸水性,所以可用浓硫酸来对二氧化碳气体进行干燥。故选A.
8.小张用足量的盐酸、石灰石反应,并尝试直接利用下图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张( )
A.不可能收集到一瓶CO2,因为CO2可溶于水
B.选择B.C两种装置,导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C.选择B.C两种装置,导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D.选择A.B两种装置,导管a接导管b可收集到一瓶CO2
【答案】C
【解析】
A.CO2可溶于水,只是一体积水溶解一体积的二氧化碳,如达到饱和就不会再溶于水了,所以用排水法也能收集到二氧化碳,故A错误;
B.择B.C两种装置,导管b接导管d不能收集到一瓶CO2,当二氧化碳从b进入集气瓶,无法将水排出,二氧化碳又从c逸出收集不到二氧化碳,故B错误;
C.选择B.C两种装置,导管c接导管d可收集到一瓶CO2,因为二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压,把水从b排出而收集到二氧化碳,故C正确;
D.装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下,所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗口逸出,所以收集不到二氧化碳,故D错误。故选C。
9.根据图回答问题。
(1)图甲中A.B都是制取二氧化碳的装置,其中标号①仪器的名称是 ______________ 。实验室制取二氧化碳的文字表达式是 _________________ 。
(2)用图乙装置收集二氧化碳气体,气体应从 _____ (填“a”或“b”) 通入,原因是 _______ 。
(3)相对于A装置,B装置的优点是 __________ 。
【答案】(1)锥形瓶 (2)碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 (3)a
(4)二氧化碳的密度大于空气 (5)可以控制反应速率
【解析】
(1)①仪器为锥形瓶;实验室制取二氧化碳是用大理石和稀盐酸反应制取的,但文字表达要写化学名称,中间用箭头连接,即为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳;
(2)由于二氧化碳气体的密度比空气大,因此采用向上排空气法收集,二氧化碳气体应该从长管端进,即从a口通入;
(3)A装置直接用大理石和稀盐酸放置在锥形瓶中反应,而B装置用注射器向锥形瓶中注射稀盐酸,可以通过调节稀盐酸的滴加速度控制反应速率。
【能力提升】
1.小明同学对实验室制氧气和制二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中正确的是( )
A.反应的基本类型可能相同 B.选用的发生装置可能相同
C.收集方法不可能相同 D.检验方法可能相同
【答案】B
【解析】A.实验室常利用过氧化氢分解、高锰酸钾分解或氯酸钾分解来制取氧气,这三个反应都是由一种物质生成多种物质,属于分解反应。实验时制取二氧化碳是利用稀盐酸与碳酸钙反应,生成二氧化碳的同时还生成了氯化钙和水,该反应是由两种化合物反应生成另外两种化合物的反应,不属于分解反应。故此选项不符合题意;
B.过氧化氢分解制取氧气时常加入二氧化锰作催化剂,实验室制取二氧化碳气体时利用的是稀盐酸与碳酸钙固体反应,两种制取气体的方法都是固液混合,且反应不需要加热,故可选用相同的发生装置,故此选项符合题意;
C.氧气和二氧化碳的密度都比空气大,都可以采用向上排空气法收集气体,故此选项不符合题意;
D.氧气具有助燃性,检验氧气时用的是带火星的小木条,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,常用澄清的石灰水来检验二氧化碳,故此选项不符合题意。
2.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【答案】 B
【解析】A.在实验室里,碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成碳酸钠、水和二氧化碳,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,说法不符合题意;
B.当打开K1、关闭K2收集二氧化碳时,装置Ⅱ中导管应长进短出,说法符合题意;
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可盛装澄清石灰水,用于检验生成的气体是否为二氧化碳,说法不符合题意;
D.当打开K1、闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气,说法不符合题意。
3.同学们设计如图所示的装置来探究二氧化碳的制取和性质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
B.该实验能证明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.浸有紫色石蕊溶液的棉花不变色
D.产生的二氧化碳可用燃着的木条检验
【答案】A
【解析】A.移动粗铜丝能控制反应物的接触,能控制反应的发生和停止,故选项说法正确;
B.由装置图知,该实验不能证明二氧化碳的密度比空气大,故选项说法错误;
C.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,浸有紫色石蕊溶液的棉花变红色,故选项说法错误;
D.产生的二氧化碳不能用燃着的木条检验,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,应用澄清石灰水检验,故选项说法错误。
故选:A。
4.某化学兴趣小组同学通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是( )
A.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
B.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】B
【解析】A.蜡烛火焰自下而上依次熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳,该选项说法正确;
B.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀盐酸,不能用稀硫酸因为稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,阻止反应进行,该选项说法不正确;
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大,该选项说法正确;
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧,该选项说法正确。
故选:B。
5.在实验室中,我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称:______。
(2)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为______,反应文字表达式为 。
(3)经查阅资料Na2O2(过氧化钠)通常情况下为淡黄色固体,能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的理由是______。若用F装置收集氧气,进气端应选择______端(用“b”或“c”填空)。
【答案】(1)集气瓶
(2)B或C;碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
(3)过氧化钠和水反应剧烈,而B装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率,从而控制反应速率;b
【解析】(1)由图可知,仪器a为集气瓶;
(2)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,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B或C;石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳;
(3)在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,是因为过氧化钠和水反应剧烈,而B装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率,从而控制反应速率;若用F装置收集氧气,氧气的密度比空气大,进气端应选择b端。
6.某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰,选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
(1)写出装置A中仪器a的名称 。
(2)实验中装置B内浓硫酸的作用是 。
(3)对比装置C与D中的实验现象,观察到干花不变色,湿花变红色,可得出的结论(用化学方程式表达) 。
(4)持续通入CO2,观察到装置E中的现象为 。
(5)依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭,可得出CO2的性质有 。
【答案】 (1)分液漏斗 (2)吸水(或干燥气体) (3)
(4)澄清石灰水变浑浊(或产生白色沉淀) (5)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
【解析】(1)装置A中仪器a的名称是:分液漏斗;(2)浓硫酸具有吸水性,故可用于干燥气体;(3)碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,将干燥的二氧化碳通入C中,干花不变色,通入D中,湿花变红,说明二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,该反应的化学方程式为: ;(4)持续通入二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故观察到装置E中的现象为:澄清石灰水变浑浊(或产生白色沉淀);(5)装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大。
7.炎热夏天,在家中可以自制汽水来消暑解热。
[制备材料] 1.5 g小苏打(碳酸氢钠)、1.5 g柠檬酸、蔗糖、果汁粉、凉白开、500 mL饮
料瓶。
[制备流程]
(1)下列是制汽水的操作或现象的相关问题,请选择 ________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)进行
解答。
Ⅰ.步骤②中为什么要用凉白开制汽水 ________ ?
Ⅱ.步骤③旋紧瓶盖后,为什么汽水中的气泡会由多变少直至不再冒出 ________ ?
(2)制汽水时,小苏打与柠檬酸反应生成的气体是 ____________ 。
【答案】 ①Ⅰ(或Ⅱ) ②凉白开温度低,气体的溶解能力强(或旋紧瓶盖后,产生的气体出不去,使瓶内压强增大,增大了气体在水中的溶解能力) ③略 ④二氧化碳
【解析】
(1)Ⅰ.气体的溶解度随着温度的升高而减小,随着压强的增大而增大,步骤②使用凉开水,温度较低,可以增大二氧化碳气体的溶解度;Ⅱ.步骤③旋紧瓶盖后,瓶内的压强增大,所以增大了二氧化碳的溶解度。
(2)小苏打学名为碳酸氢钠,其水溶液中含有HCO3-,柠檬酸中含有H+,故小苏打与柠檬酸反应生成的气体是二氧化碳。
【拓展培优】
1.实验操作考试中,小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”,以下是她的部分实验操作,其中有错误的一项是( )
A.装大理石 B.加稀盐酸 C.制取并收集CO2 D.检验是否收集满
【答案】D
【解析】A.实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,大理石为固体颗粒状药品,取用时先将试管横放,用镊子夹取大理石置于试管口,再缓缓竖起试管,使大理石滑入试管底部,A不符合题意;
B.实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,稀盐酸为液体药品,通过倾倒法加入,取下瓶塞倒放在桌面上,一手拿起试管,一手拿起细口瓶,标签向着手心,瓶口紧挨试管口慢慢倒入,B不符合题意;
C.实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,发生装置选择固液不加热型发生装置,二氧化碳的密度比空气的密度大,采用向上排空气法进行收集,导管口伸入到集气瓶底部,C不符合题意;
D.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,利用燃着的木条置于集气瓶口进行二氧化碳的验满,若燃着的木条熄灭,说明二氧化碳已经收集满,图中将燃着的木条伸入集气瓶中,D符合题意。
2.某兴趣小组利用下图装置对二氧化碳的性质进行探究,下列说法错误的是( )
A.A装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B.B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
C.C处溶液变浑浊,是因为生成了不溶于水的碳酸钙
D.D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
【答案】B
【解析】A.用A装置制取二氧化碳,打开活塞,固体和液体接触产生气体,关闭活塞,试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,故可通过活塞的开闭随时控制反应的发生和停止,不符合题意;
B.二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,但是不能说二氧化碳使紫色石蕊变红色,符合题意;
C.二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水,所以C出溶液变浑浊,不符合题意;
D.二氧化碳的密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,所以D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,不符合题意。
3.某同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并持续通入澄清石灰水中,使用浊度传感器测石灰水浑浊的情况,溶液透明时浊度值(透过率)为 100%,溶液浊度的变化与时间的曲线如图 下列说法错误的是( )
A.AB段溶液浊度变化不大,因为先排出的是装置里的空气
B.BC段石灰水变浑浊是因为生成了 CO2
C.CD段浊度上升,此处化学反应与 BC段的不同
D.最终并未完全澄清
【答案】B
【解析】A.AB段溶液浊度变化不大,因为先排出的是装置里的空气,空气中二氧化碳很少,不能使澄清石灰水变浑浊,说法不符合题意;
B.BC段石灰水变浑浊是因为CO2与氢氧化钙反应,生成了碳酸钙白色沉淀,说法符合题意;
C.CD段浊度上升,是因为二氧化碳、水和碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,此处化学反应与 BC段的不同,说法不符合题意;
D.最终溶液浊度值(透过率)为80%,并未完全澄清,说法不符合题意;
4.下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出标有字母a的仪器名称:___________。
(2)实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是___________(填字母)。向装置中加药品前,应先检查装置的___________。
(3)用过氧化氢溶液制取氧气时,需加入少量二氧化锰,其作用是___________。
(4)能用D装置收集的气体,其密度应该比空气___________。
(5)用E装置收集CO2时,观察到湿润的紫色石蕊试纸变红,使其变红的物质是___________(填名称或符号)。
【答案】(1)铁架台 (2) B 气密性
(3)催化作用或加快反应速率(其他合理答案均可)(4)小 (5)H2CO3
【解析】
(1)如图所示标有字母a的仪器是铁架台,故填:铁架台;
(2)实验室制取氧气可采用过氧化氢溶液和二氧化锰混合,制取二氧化碳选用大理石或石灰石与稀盐酸反应,都是固液常温型,故都能选B装置,故填:B;气体的发生装置反应前都要做气密性的检查,故填:气密性;
(3)用过氧化氢溶液制取氧气时,需加入少量二氧化锰,二氧化锰能改变过氧化氢分解的速率而本身的质量和化学性质不变,其作用是:催化作用或加快反应速率;
(4)如图D装置是向下排空气法用于收集密度比空气小的气体,故填:小;
(5)用E装置收集CO2时,观察到湿润的紫色石蕊试纸变红,是因为二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的石蕊试纸变红,故填:碳酸或H2CO3
5.实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)利用上述仪器和药品制取氧气,反应的文字表达式为__________________,利用装置A制氧气还需改进的地方是__________________。在上述收集气体的装置中,不能用于收集氧气的是______(填代号)。
(3)实验室常用装置B和___________(填药品名称)制取CO2,其反应的文字表达式为________________________。若使用装置F作为制取CO2的发生装置。与装置B比较,除了利用废物的优点外,请写出其他一个优点________________________。
(4)若用装置G来干燥制取的二氧化碳,则气体应从______(填“a”或“b”)口进入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 在试管口塞一团棉花 D
(3)块状石灰石、稀盐酸 碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳
可以控制反应的发生和停止
(4)b
【解析】
(1)仪器①的名称是长颈漏斗
(2)题目中给出的药品能制取氧气的是高锰酸钾,则化学反应方程式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;高锰酸钾制氧应在试管口放一团棉花,防止加热时试管内粉末状的物质进入导管,故利用装置A制氧气还需改进的地方是在试管口塞一团棉花;在上述收集气体的装置中,不能用于收集氧气的是D,因为氧气密度比空气大,无法用向下排空气法收集。
(3)实验室常用装置B和块状石灰石、稀盐酸制取CO2,该反应为石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸生成氯化钙、二氧化碳和水,化学反应方程式为碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳;F装置中的铜丝网中装的药品是块状石灰石,则可以通过上下移动铜丝网控制块状石灰石和稀盐酸的接触,从而控制反应的发生和停止。
(4)G装置为装有浓硫酸的万用瓶,干燥二氧化碳需要将气体通入到溶液中,则气体应该从b口进入。
6.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)实验室用装置A制取氧气时,试管中所盛的药品是 __________,若用装置D收集产生的氧气,气体应从 _____(填“a”或“b”)端进入。
(3)实验室用装置B制取二氧化碳时,反应的文字表达式为 ____________________,装置C也可作为实验室制取二氧化碳的发生装置,与装置B相比,选用装置C的优点是 _________________________。二氧化碳溶于水形成碳酸,用装置F检验其酸性时的现象是 _________________________,图中标有①的仪器名称是 __________。
【答案】(1)氯酸钾和二氧化锰 a
(3)碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳 能够控制反应的发生与停止 紫色石蕊溶液变红 点滴板
【解析】
(1)装置A属于固、固加热型,可用作高锰酸钾制取氧气的发生装置,也可用作氯酸钾制取氧气的发生装置,但用高锰酸钾时要在试管口处放团棉花,所以装置A试管中的药品是氯酸钾和二氧化锰;氧气不易溶于水,密度比水小,若用装置D收集产生的氧气,气体应从a端进入;
(3)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳;C装置带有止水夹和多孔隔板,关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压回多孔隔板之下,返回长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体输出,压强减小,液体重新进入多孔隔板之上,固液接触,反应发生,故与装置B相比,选用装置C的优点是能够控制反应的发生与停止;二氧化碳溶于水形成的碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,用装置F检验其酸性时的现象是紫色石蕊溶液变红色;图中标有①的仪器名称是点滴板。
7.根据下图回答有关问题:
(1)图一中仪器①的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,可从图一中选择的发生装置是______(填序号);使用装置D收集氧气时应从导管口______(选填“a”或“b”)通入。
(3)实验室制二氧化碳的文字表达式为__________________。图一中,与装置A相比,选用装置B制二氧化碳的优点是__________________。将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,饱和澄清石灰水变浑浊,据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是___________________;若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是__________________。
【答案】(1)酒精灯
(2)C b
(3)碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳
可以控制反应速率 能与水反应生成酸 二氧化碳中混有氯化氢气体(或盐酸有挥发性等)
【解析】
(1)图一中仪器①的名称是酒精灯;
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,该反应为固体加热型,发生装置选C;使用装置D排空气法收集时,由于氧密度比空气大,故收集氧气时应长进短出,应从导管口b通入;
(3)实验室通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应文字表达式为碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳;图一中,与装置A中的长颈漏斗相比,选用装置B使用的是分液漏斗,分液漏斗上有旋塞,可以通过控制旋塞来控制液体滴加的速率,从而可以起到控制反应速率的目的;将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到试纸Ⅰ干燥的紫色石蕊试纸条不变色,而试纸Ⅱ湿润的紫色石蕊试纸条变红,说明二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊试纸条变红,饱和澄清石灰水变浑浊,若试管中导管口有连续均匀的气泡冒出,但饱和澄清石灰水未变浑浊的原因是二氧化碳中混有氯化氢气体(或盐酸有挥发性等)。