第 6 单元 碳和碳的氧化物 6.2 二氧化碳制取的研究 1．使用如图装置可以进行下列实验中的（ ） A．锌与稀硫酸制取、收集氢气 B．KClO3 与 MnO2 制取、收集氧气 C．KMnO4 制取、收集氧气 D．过氧化氢溶液与 MnO2 制取、收集氧气 【答案】D 【解析】解：A、反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选此装置的发生装置；氢气的密度 比空气小，不能用向下排空气法收集。因而不能用此装置。 B、反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固﹣固加热型的发生装置；氧气的密度比空气大，可 用向上排空气法收集。因而不能用此装置。 C、反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固﹣固加热型的发生装置；氧气的密度比空气大，可 用向上排空气法收集。因而不能用此装置。 D、反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选此装置的发生装置；氧气的密度比空气大，可 用此装置的收集装置。因而能用此装置。故选：D。 2．下列图示的实验操作中，正确的是（ A． 连接仪器 ） B． 检查气密性 C． 取用石灰石 D． 验满 【答案】B 【解析】解：A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子，以免压破 试管，图中所示操作错误。 B、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。 C、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，图中 所示操作错误。 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，不能使用带火星的木条，图中所示操 作错误。故选：B。 3．NO 是一种无色气体，实验室制备 NO 必须用排水法收集。由此可以得出的结论是（ A．NO 难溶于水 B．NO 会与氧气反应 C．NO 有毒 D．NO 密度与空气接近 ） 【答案】A 【解析】解：NO 只能用排水法收集，说明 NO 难溶于水且不与水反应。至于它为什么只能用排水法收集， 而不能用排空气法收集，原因可能有多种，如密度与空气接近或能与空气中的气体成分反应等。 故选：A。 4．素质教育下的学生创新意识特别强，学生们学习了二氧化碳的实验室制法，在课后同学们设计了如图几 个装置，请你分析以下，下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生或停止的装置是（ A． B． ） C． D． 【答案】B 【解析】解：A、试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以 随时移出试管，故可以控制反应的进行，故 A 不选； B、虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸一直浸没大理石，所有无法控制反应的进行，故 B 选； C、石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U 型管右边液面上升，稀盐酸就会浸没石灰石产生气 体，不用时关闭开关，右边压强增大，盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行，故 C 不选； D、原理同 A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行，故 D 不选。 故选：B。 5．下列有关二氧化碳的制取、存放、验满、收集方法中错误的是（ A． 发生 B． 保存 C． 验满 ） D． 收集 【答案】C 【解析】解：A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型， 可用图中装置制取，故选项说法正确。 B、二氧化碳的密度比空气的大，保存时应正放，故选项说法正确。 C、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。 D、二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故选项说法正确。故选：C。 6．能证明某气体是 CO2 的操作及现象是（ ） 选项 实验操作 实验现象 A 将燃着的木条伸入集气瓶 木条熄灭 B 将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃 C 将气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊 D 将气体通入紫色石蕊溶液中 溶液变红 【答案】C 【解析】解：A、将燃着的木条伸入集气瓶，木条熄灭，不一定是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故 选项错误。 B、将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明瓶内气体能支持燃烧，不可能是二氧化碳，故选项错 误。 C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明某气体是 CO2， 故选项正确。 D、将气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，不一定是二氧化碳，也可能是氯化氢等气体，故选项错误。 故选：C。 7．实验室制取二氧化碳常用的方法是（ ） A．木炭在氧气中燃烧 B．碳酸钠和稀盐酸反应 C．大理石和稀硫酸反应 D．石灰石和稀盐酸反应 【答案】D 【解析】解：A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，操作繁琐，不易收集到纯净的二氧化碳气体， 故选项错误。 B、碳酸钠和稀盐酸反应反应，反应速率太快，不适合于在实验室中制取二氧化碳，故选项错误。 C、大理石和稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行， 故选项错误。 D、石灰石与稀盐酸反应，反应速度适中，操作安全方便，便于收集，适合于在实验室中制取二氧化碳， 故选项正确。故选：D。 8．向上排空气法收集二氧化碳时，下列检验二氧化碳是否收满的方法中，正确的是（ ） A．用带火星的木条放在集气瓶口 B．用燃烧的木条放在集气瓶口 C．倒入少量澄清石灰水，振荡 D．把燃烧的木条伸入集气瓶中 【答案】B 【解析】解：向上排空气法收集二氧化碳时，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，若木条复燃，说明已集满。故选：B。 9．实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是（ ） A．集气瓶 B．水槽或酒精灯 C．导气管 D．长颈漏斗 【答案】B 【解析】解：A、集气瓶收集二氧化碳时使用，故选项错误； B、实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是：水槽或酒精灯；故选项正确； C、导气管把气体导出，故选项错误； D、长颈漏斗方便加盐酸，故选项错误；故选：B。 10．老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置．室温下 1 体积水能溶解 1 体积的二氧化碳．如图所示是小明、小红、张强、李丹四位同学设计的装置，其中你认 为符合要求的是（ A．①②③④ ） B．②④ C．① D．①③④ 【答案】A 【解析】解：①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，符合要求； ②没开关，能随时控制反应的发生和停止，符合要求； ③通过试管的上下移动，也能随时控制反应的发生和停止。符合要求； ④通过粗铜丝的上下移动，也能随时控制反应的发生和停止。符合要求。 综上述分析，①②③④都符合题意。所以，A 正确，B、C、D 错误。故选：A。 二．解答题（共 1 小题） 11．实验室用如图装置制取 CO2。 （1）反应的化学方程式为 。 （2）用向上排空气法收集 CO2 的原因是 。 【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中其他气体反应。 【解析】解：（1）实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，同时生成氯化钙、 水，反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。 （2）用向上排空气法收集 CO2，是因为二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中其他气体反应。 三．实验探究题（共 3 小题） 12．课外小组同学利用如图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究。A 中盛有大理石，注射器中装 有足量的稀盐酸，B 中盛有浓硫酸（干燥气体），C 中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用 石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。 （1）检查装置气密性：打开 a，用手捂住 A 瓶外壁，若观察到 B 中导管口有气泡冒出，说明装置 A （填“漏气”或“不漏气”）。 （2）制取二氧化碳应选用的收集装置是 （填字母序号） ，将 接近集气瓶口，观察到木条熄灭，说明二氧化碳已收 集满。 （3）A 装置除了能制取二氧化碳，还可以制取一种常见的气体，制取该气体的化学方程式为 。 （4）C 中能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是 ，二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 （5）收集一瓶二氧化碳，倒扣入烧杯 G 中，反应的化学方程式为 。 【答案】（1）不漏气； （2）E，燃着的木条； （3）2H2O2 2H2O+O2↑； （4）②③不变色，④比①先变红，H2O+CO2＝H2CO3； （5）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。 【解析】解：（1）检验装置气密性利用装置内外的压强差检验，所以检查装置气密性：打开 a，用手捂 住 A 瓶外壁，若观察到 B 中导管口有气泡冒出，说明装置 A 不漏气； （2）二氧化碳密度比空气大，溶于水，二氧化碳不具有助燃性，所以制取二氧化碳应选用的收集装置是 E，将燃着的木条接近集气瓶口，观察到木条熄灭，说明二氧化碳已收集满； （3）实验室制取过氧化氢的反应物是固体和液体，反应条件是常温，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下 分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑； （4）二氧化碳密度大于空气且能与水反应生成碳酸，碳酸能是紫色石蕊变红色，所以实验现象是）②③ 不变色，④比①先变红，二氧化碳与水反应的化学方程式为 H2O+CO2＝H2CO3； （5）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。 13．实验室常用下列装置（如图）制取气体，请你根据所学知识回答下列问题 （1）写出编号所指仪器的名称：① ；② 。 （2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：① ； ② 。上述装置改进后，请继续回答下列问题。 （3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的 A 和 （填字母）进行组装。小红在实验室中选用 C 装置作为氧气的发生装置。在他 们的实验中都用到了一种相同的固体药品是 （填化学式），在两个反应中它起 作 用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式： 。 （4）实验室选用 C 和 E 装置还可以制取的气体是 （填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式 。 （5）装置 B、C 都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出 B 装置的一个突出优点 。 （6）有一名同学欲用 G 装置收集 H2，则 H2 应从导管口 入。 【答案】（1）长颈漏斗，集气瓶； 通 （2）A 装置中