6.2二氧化碳制取的研究
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列图示的实验操作与相对应选项产生的后果不相符的是
A．装置漏气 B．不会产生氧气
C．无法收集氢气 D．读数不正确
2．下列图象分别与选项中的操作相对应，其中错误的是
A．足量红磷在充满空气的集气瓶中燃烧
B．给水通电一段时间
C．加热KClO3和MnO2的混合物制取O2
D．向澄清石灰水中不断通入二氧化碳
3．下列是能发生反应生成二氧化碳的药品及其反应的表达式，其中能用于实验室制取二氧化碳的是
A．碳酸氢铵
B．碳酸
C．蜡烛 石蜡+氧气水+二氧化碳
D．大理石和稀盐酸
4．鉴别氧气、空气和二氧化碳三瓶气体最简单的方法是
A．将燃着的木条分别伸入瓶中 B．测定气体的密度
C．分别滴入紫色石蕊试液并振荡 D．闻气体的气味
5．下列实验操作，不能达到实验目的的是
A．除去氮气中混有的少量氧气——将燃着木条放入混合气体中
B．区分高锰酸钾和二氧化锰——观察颜色
C．除去氯化钾中混有的少量氯酸钾——充分加热
D．鉴别O2和CO2——用澄清石灰水
6．下列实验方案能够达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别NaOH、Ca(OH)2两种无色溶液 溶液中通入CO2
B 鉴别NaCl、CuSO4、KCl 三种白色物质 加水溶解
C 除去CO2中的CO 将混合气体通过NaOH固体
D 除去生石灰中CaCO3 向固体中加稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于实验室制取氧气和二氧化碳的比较中正确的是
A．都可以用向上排空气法收集 B．反应一定都不需要加热
C．反应原理都属于分解反应 D．都需要催化剂才能快速反应
8．下列实验操作能达到目的的是
选项 实验目的 实验操作
A． 验满氧气 带火星的木条放在瓶中
B． 从双氧水制氧气的后的剩余物中回收二氧化锰 过滤
C． 验证二氧化碳 将燃着的木头伸入瓶内
D． 制取二氧化碳 让碳在氧气中燃烧
A．A B．B C．C D．D
9．区分下列各组物质的方法完全正确的是
选项 需区分的物质 方法1 方法2
A 五氧化二磷和氯酸钾 取样，观察颜色 取样，分别加入试管中加热足够长时间， 伸入带火星的木条，观察现象
B 水和硫酸铜溶液 观察颜色 取样，分别加入试管中，再加入过氧化 氢溶液，观察现象
C 空气和二氧化碳 分别插入带火星 的小木条 分别通入水中，观察现象
D 木炭粉和铁粉 观察颜色 点燃观察现象
A．A B．B C．C D．D
10．空气中含量最多，又可以作为焊接金属的保护气的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．一氧化碳
二、判断题
11．证明集气瓶中收满二氧化碳的正确方法是加入澄清石灰水( )
12．实验室制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸( )
13．用排空气法收集气体需要在瓶口处验满( )
14．实验室用石灰石粉末和稀硫酸制取二氧化碳。( )
15．实验室制取氧气的装置不能用于制取二氧化碳( )
三、综合应用题
16．气体制取是科学学习的重要实验活动，请根据给出的装置回答下列问题：
（1）实验室制取并收集二氧化碳通常利用 装置的组合。
（2）检验二氧化碳的方法是，将它通入 ，观察是否变浑浊。
（3）石灰石是浙江省的主要矿产之一，某研究性学习小组为测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，从山上采集到一种石灰石，他们取100g样品加入足量的稀盐酸进行实验，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O（所含杂质在实验过程中不发生变化），把产生的二氧化碳气体用足量氢氧化钠溶液吸收（提示：氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后生成碳酸钠和水），同时测量3分钟内烧杯内氢氧化钠溶液增重的质量，结果如表：
时间/s 0 30 60 90 120 150 180
质量/g 0 15 25 30 33 33 33
请回答下列问题：
①根据产生气体的质量随反应时间变化的关系曲线图（如图2）分析，反应速度最快的时间段为
A 0﹣30s
B 30﹣60s
C 60﹣90s
D 90﹣120s
②求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数，写出计算过程。
17．下图，A、B、C是气体发生装置，D、E是气体收集装置。请回答问题：
（1）参考示例，利用所学知识完成下列气体的实验室制备，填写下表。
气体 药品及反应条件 发生装置 收集装置及进气口
O2 氯酸钾与二氧化锰，加热 B 收集：E，进气口： 。
N2 NH4Cl与NaNO2饱和溶液，加热 。 收集：D，进气口： 。
C2H2 电石与NaCl饱和溶液，常温 。 收集：E，进气口： 。
（2）现收集到32gO2，则参加反应的氯酸钾的质量是 g。二氧化锰直接排放会造成环境污染。从充分加热后的上述剩余固体中回收二氧化锰的方法是 、 、洗涤和烘干。
（3）检查A装置的气密性：连接好装置，从长颈漏斗中快速加入一定量热水，使得长颈漏斗下端管口浸没在液面以下，立刻关闭活塞，如果观察到 ，说明气密性良好。
18．学习化学离不开实验：
(1)小明同学在家里利用替代品进行相关实验。如：配制较多溶液时用玻璃杯代替如图1所示的仪器中的 （填仪器名称，下同）；搅拌时用筷子代替 。
(2)①写出实验室制取二氧化碳的表达式 。
②小明同学选用片状的鸡蛋壳和_ （填一种药品的名称）反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图2所示甲、乙气体发生装置，比较甲、乙装置，甲装置的优点是 （填序号）。
A、反应过程中可以添加固体药品 B、可以控制反应的发生与停止
(3)①小志同学用高锰酸钾制氧气，应选用图3中的 装置，该图中的一处错误为 ，反应的表达式为 。
②小丽同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2 ，实验结束时，发现用排水法收集到的O2大于理论产量。针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想①：反应生成的MnO2分解放出O2；
猜想②：反应生成的K2MnO4分解放出O2。
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜想 错误；第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了有氧气产生的结论，从而证明猜想②正确。该组同学选择的实验方法是 。
【拓展延伸】实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快。请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，为什么？ 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A.图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会导致装置漏气，实验操作与相对应选项产生的后果相符，故选项错误；
B.为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜；为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，试管口应放一团棉花；图中试管口没有略向下倾斜、试管口没有放一团棉花，仍然会产生氧气，实验操作与相对应选项产生的后果不相符，故选项正确；
C.氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，图中实验，无法收集氢气，实验操作与相对应选项产生的后果相符，故选项错误；
D.量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中俯视刻度，读数不正确，实验操作与相对应选项产生的后果相符，故选项错误。
故选：B。
2．B
【详解】A、足量红磷在充满空气的集气瓶中燃烧，放出热量，瓶内气压升高，开始冷却，气压降低直至平衡，正确；
B、给水通电一段时间，生成氧气和氢气的质量比为8：1，不是2：1，错误；
C、加热KClO3和MnO2的混合物制取O2，MnO2是该反应的催化剂，反应前后质量不变，正确；
D、向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，开始时，碳酸钙沉淀的质量为0，随着二氧化碳的通入，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙的沉淀，沉淀质量逐渐增多，当二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙恰好完全反应时，产生沉淀的值最大。继续通入二氧化碳，二氧化碳与水、碳酸钙反应，生成碳酸氢钙，沉淀逐渐溶解，当通入的二氧化碳与碳酸钙完全反应时，沉淀全部消失，正确。故选B。
3．D
【详解】A、碳酸氢铵加热分解除了产生二氧化碳，还会生成氨气，则收集的二氧化碳气体不纯，故选项不正确；
B、碳酸是一种极其不稳定的物质，故不可以用来实验室制取二氧化碳，故选项不正确；
C、在实验室我们不利用石蜡的燃烧来制取二氧化碳，其主要原因是二氧化碳和氧气不容易分离，故选项不正确；
D、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，产物易分离，且反应速率适中，便于二氧化碳的收集，故选项正确。
故选：D。
4．A
【详解】鉴别氧气、空气和二氧化碳三瓶气体最简单的方法是A. 将燃着的木条分别伸入瓶中。氧气使燃烧的木条燃烧更旺，二氧化碳使燃烧的木条熄灭。
点睛：本题主要考查氧气、空气和二氧化碳三瓶气体鉴别方法，虽然方法很多，但本题要求简单的方法。
5．A
【详解】A、木条燃烧产生二氧化碳，氮气不支持燃烧，不能达到除杂目的，符合题意；
B、高锰酸钾是暗紫色，二氧化锰是黑色，可以通过观察颜色区别，不符合题意；
C、加热氯酸钾会分解生成氯化钾和氧气，生成的氯化钾是需要的物质，用加热可以除去氯化钾中混有的少量氯酸钾，不符合题意；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，而氧气不能，用澄清石灰水可以鉴别氧气和二氧化碳，不符合题意。
故选A。
6．A
【详解】除去杂质的原则是所加试剂只与杂质反应，且不引入新的杂质。A、二氧化碳能使Ca(OH)2溶液变浑浊，不能使NaOH溶液变浑浊，正确；B、NaCl溶于水是无色溶液，CuSO4溶于水是蓝色溶液，KCl溶于水是无色溶液，无法区别NaCl、KCl，错误；C、一氧化碳不能与NaOH固体反应，而二氧化碳能与NaOH固体反应，最后得到一氧化碳，无法达到目的，错误；D、生石灰也能与稀盐酸反应，错误。故选A。
7．A
【详解】A、氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，故选项正确；
B、如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，故选项错误；
C、制二氧化碳的化学反应是复分解反应，故选项错误；
D、用高锰酸钾制氧气、实验室制二氧化碳都不需要催化剂，故选项错误。
故选A。
【点睛】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
8．B
【详解】A、由于氧气具有助燃性，验满氧气的方法是：带火星的木条放在瓶口，故A不正确；
B、由于双氧水制氧气的后的剩余物是水和二氧化锰的混合物，可采用过滤的方法回收二氧化锰，故B正确；
C、由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，可以将气体通入澄清的石灰水来检验二氧化碳气体，故C不正确；
D、让碳在氧气中不充分燃烧会生成一氧化碳，氧气过量生成的二氧化碳中会混有氧气，所以不能用碳在氧气中燃烧来制取二氧化碳气体，故D不正确。
故选：B。
9．B
【详解】A、五氧化二磷和氯酸钾都是白色固体，观察颜色的方法不能鉴别，错误；取样，分别加入试管中加热足够长时间，伸入带火星的木条，木条复燃的是氯酸钾，没有明显现象的是五氧化二磷，可以鉴别，正确，故选项鉴别方法不完全正确；
B、水是无色，硫酸铜溶液是蓝色，观察颜色的方法能鉴别，正确；取样，分别加入试管中，再加入过氧化氢溶液，有气泡产生的是硫酸铜溶液，没有明显现象的是水，可以鉴别，正确，故选项鉴别方法完全正确；
C、空气和二氧化碳，分别伸入带火星的木条，都会熄灭，现象相同，不能鉴别，错误；分别通入水中，都出现气泡，不能区分两种物质，错误，故选项鉴别方法完全不正确；
D、木炭粉和铁粉都是黑色的，观察颜色不能鉴别，错误；在石棉网上点燃，木炭粉会燃烧，铁粉不变，现象不同，可以鉴别，正确，故选项鉴别方法不完全正确。
故选B。
10．B
【详解】A、氧气是一种化学性质比较活泼的物质，能与空气中多种物质发生反应，不能做保护气，故A不正确；
B、氮气在空气中含量较多化学性质稳定，不易与其它物质发生化学反应，常作为焊接金属时的保护气，故B正确；
C、二氧化碳在空气中含量仅占0.03%，题目中该气体在空气中含量较多，故C不正确；
D、一氧化碳在空气中含量很少，题目中该气体在空气中含量较多，故D不正确。故选B。
11．错
【详解】证明集气瓶中收满二氧化碳的正确方法是将燃着的木条平置于集气瓶口，木条熄灭，则已满，故该说法错误。
12．错误
【详解】实验室制取二氧化碳，不能用稀硫酸代替稀盐酸，是因为反应生成微溶物硫酸钙，附在石灰石表面，阻止反应进行，说法错误。
13．正确
【详解】用排空气法收集气体需要在瓶口处验满，故说法正确。
14．正确
【详解】 实验室制取二氧化碳：用石灰石和稀盐酸，不能用稀硫酸，原因是石灰石与稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行,但能用石灰石粉末与稀硫酸来制取，因为粉末与稀硫酸的接触面积大，能促进反应进行，故正确。
15．错误
【详解】如果实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合的方法制取氧气，那么用此装置加入大理石或石灰石和稀盐酸可制取二氧化碳，因为反应物的状态都是固体和液体，且都无需加热，可以用相同的发生装置；生成的气体密度都比空气大，都不与空气中的成分反应，都可以用向上排空气法收集，故该说法错误。
16． B 澄清石灰水 A 75%
【详解】解：（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物为固液，且反应不需要条件，故装置应该选择B；
（2）二氧化碳可以用澄清石灰水进行检验，将气体通入到石灰水，如果石灰水变浑浊则该气体即为二氧化碳；
（3）①根据产生气体的质量随反应时间变化的关系曲线图（如图2）分析，反应速度最快的时间段即为相同时间内生成二氧化碳最多的区间，观察选项A.0﹣30s即为反应速度最快的时间；
②由图表数据可知烧杯中的增重即为反应生成的二氧化碳的质量，故该反应最终得到的二氧化碳质量是33g；
设设该鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x
x＝75g
故石灰石样品中碳酸钙的质量分数为×100%＝75%
故答案为（1）B；（2）石灰水；（3）①A；②该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%；
17． 丙 C 乙 A 丁 81.7 溶解 过滤 水进入长颈漏斗形成稳定的液柱
【详解】（1）氧气密度比空气大，用E收集，气体长进短出，故选：丙。
（2）NH4Cl与NaNO2饱和溶液，加热制取氮气，液体的加热反应，发生装置选C，氮气密度比水小用D收集，气体短进长出，故填：C；乙。
（3）电石与NaCl饱和溶液，常温制取乙炔气，该反应是固体和液体不加热反应，反应装置选A，乙炔气相对分子质量小于29密度比空气小，用E装置收集短进长出，故填：A；丁。
（4）现收集到32gO2，设参加反应的氯酸钾的质量是x。
故需要氯酸钾81.7g，二氧化锰直接排放会造成环境污染。从充分加热后的上述剩余固体中回收二氧化锰的方法是 溶解、过滤、洗涤和烘干，故填：81.7；溶解；过滤。
（5）检查A装置的气密性：连接好装置，从长颈漏斗中快速加入一定量热水，使得长颈漏斗下端管口浸没在液面以下，立刻关闭活塞，如果观察到水进入长颈漏斗形成稳定的液柱，说明气密性良好，故填：水进入长颈漏斗形成稳定的液柱。
18．(1) 烧杯 玻璃棒
(2) 或 稀盐酸 B
(3) c 未在试管口塞一团棉花 或 ① 将带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃 不是，因为KClO3的分解速率大大加快是由于KMnO4加热分解生成的二氧化锰可以做KClO3的分解的催化剂
【详解】（1）烧杯可用于配制较多溶液，故用玻璃杯代替烧杯；
常用玻璃棒搅拌液体，故用筷子代替玻璃棒；
（2）①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，石灰石的主要成分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：，符号表达式为：；
②鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，故可选择片状的鸡蛋壳和稀盐酸反应制取二氧化碳；
甲装置可将固体置于底部有微小孔的矿泉水瓶中，关闭止水夹，使固液接触，反应开始，装置内压强增大，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止。
故选B；
（3）①用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选c；
该图中的错误是：试管口未塞一团棉花，加热时试管内的粉末状物质会进入导管；
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为：，符号表达式为：；
实验验证：取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，说明二氧化锰未分解，则猜想①错误；
氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故可将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明反应生成了氧气，说明猜想②正确；
拓展延伸：高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，从而氯酸钾的分解速率加快，故高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
