专题14 二氧化碳的实验室制取-备战2022年中考化学母题题源解密（全国通用）（解析版）

专题14二氧化碳的实验室制取【母题来源】2021年中考重庆卷【母题题文1】实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是A．检查装置的气密性 B．仪器连接C．加入药品 D．收集气体【答案】C【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，图中所示操作正确；B、连接玻璃管与胶皮管，先把玻璃管口用水润湿，然后稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，故图示操作正确；C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器，故图中操作错误；D、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，收集二氧化碳时气体应从长导管进入，空气从短导管排出，故图示操作正确；故选Ｃ。【母题来源】2021年中考贵州遵义卷【母题题文2】实验室制备CO2并探究其性质。（1）制取CO2可选择的发生装置是______。（填字母序号）（2）用C装置收集CO2，验满的方法是______。（3）D装置中，m、n处分别放有湿润、干燥的蓝色石蕊试纸，证明CO2能与水反应的现象是______；通过E装置产生的现象可证明CO2具有______的性质。（4）中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。中国承诺实现从碳达峰到碳中和的时间，远远短于发达国家所用的时间。“低碳生活，人人有责”，提出一条合理的低碳出行建议______。【答案】（1）B（2）把燃着的木条放在导管口a处，木条熄灭说明满了（3）m处石蕊试纸变红色密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧（4）尽量少开私家车【分析】（1）制取CO2反应为固液不加热反应，故可选择的发生装置是B。（2）二氧化碳密度大于空气不燃烧也不支持燃烧，故用C装置收集CO2时长进短出，验满的方法是把燃着的木条放在导管口a处，木条熄灭说明满了。（3）二氧化碳和水反应生成碳酸，能使石蕊蓝色石蕊试纸变红色；D装置中，m、n处分别放有湿润、干燥的蓝色石蕊试纸，证明CO2能与水反应的现象是m处石蕊试纸变红色；E装置中蜡烛由下而上依次熄灭，说明CO2具有密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧的性质。（4）尽量少开私家车、多骑自行车有助于实现低碳出行的目标。【命题意图】考查二氧化碳的实验室制取。【命题方向】二氧化碳的实验室制取的考查主要以实验题的形式呈现，主要考查反应原理、药品的选择、发生装置和收集装置的选择、实验步骤、验满与检验方法、书写化学方程式等。【得分要点】解答此类题需要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、收集方法、验满及性质的检验。复习时对比分析实验室制取氧气和二氧化碳的方法:明确实验室制取气体的化学反应原理——反应物——生成物——制取装置四者之间的逻辑关系，会举一反三。气体制取装置的选择与反应物的状态和反应条件有关，气体收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。1．（2021·江苏姜堰·二模）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是A．制取 B．收集C．验满 D．检验【答案】D【详解】A、用此装置制取二氧化碳，长颈漏斗的末端要在液面以下，以防止气体由长颈漏斗逸出，此选项错误；B、二氧化碳的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，此选项错误；C、气体的验满在瓶口处进行，此选项错误；D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳用澄清石灰水，此选项正确。故选D。2．（2021·云南·砚山县教育体育局教研室三模）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置，请回答下列问题：（1）写出仪器的名称：①_______，②_______。（2）实验室用过氧化氢制取氧气时，反应的化学方程式是____。装置B中使用长颈漏斗的优点是_____。（3）实验室制取二氧化碳的发生装置是_______，用E装置除去二氧化碳中的水蒸气，其中的液体是_____。用F装置测定二氧化碳体积时，则二氧化碳气体应从_______(填“a”或“b”)端进入；其中水面上滴一层植物油的目的是_______。【答案】（1）试管集气瓶（2）便于添加液体（3）B浓硫酸b防止二氧化碳溶于水【分析】（1）仪器的名称：①试管，②集气瓶；（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，化学方程式为：；装置B中使用长颈漏斗的优点是便于添加液体，可制取较多量的气体；（3）实验室制取二氧化碳的反应为固液不加热反应，发生装置选B；浓硫酸具有吸水性可做干燥剂，用E装置除去二氧化碳中的水蒸气，其中的液体是浓硫酸；用F装置测定二氧化碳体积时，则二氧化碳气体应短进长出，从b端进入；二氧化碳溶于水且能和水反应，水面上滴一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水。3．（2021·贵州黔西·模拟预测）通过一年的化学学习，我们知道了常见气体的实验室制取、收集方法和相关性质，根据所学的知识回答下列问题：（1）指出仪器的名称：a________；d________；（2）用上述装置组装实验室制取和收集二氧化碳的仪器组合为________（填装置代号字母），写出实验室制取二氧化碳的化学方程式________，只能用D装置收集二氧化碳的原因是_________；若用F装置收集氢气，则气体应从_______（填b或c）口进入；（3）实验室利用B、C组合装置制取和收集氧气，反应的化学方程式为__________，实验结束后，应先__________，再_____________；【答案】（1）锥形瓶水槽（2）ADCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CO2能溶于水，密度比空气大c（3）2KClO32KCl+3O2↑撤离导管熄灭酒精灯【解析】（1）由图可知，仪器为锥形瓶和水槽，故填：锥形瓶；水槽。（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应不需要加热，发生装置选A，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集，实验室制取和收集二氧化碳的仪器组合为AD，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，只能用D装置收集二氧化碳的原因是CO2能溶于水，密度比空气大；若用F装置收集氢气，亲鼓起密度比空气小，则气体应从c口进入，故填：AD；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；CO2能溶于水，密度比空气大；c。（3）氯酸钾加热分解生成氯化钾和氧气，实验装置可选BC，化学方程式2KClO32KCl+3O2↑，实验结束后，应先撤离导管，再熄灭酒精灯，防止水吸入试管，试管炸裂，故填：2KClO32KCl+3O2↑；撤离导管；熄灭酒精灯。4．（2021·陕西·二模）某兴趣小组利用图1装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答问题：（1）写出图中标号仪器的名称：a______。（2）实验室准备用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，采用的装置组合是______。（3）该小组想用B装置来制取CO2，该反应的化学方程式为______。（4）如图2所示进行有关碳及其氧化物的性质实验。（提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳）①乙处的现象是______。②丁装置的作用是______。【答案】（1）水槽（2）AE（3）（4）黑色固体变红色吸收二氧化碳、收集尾气一氧化碳【分析】（1）仪器的名称：a水槽。（2）用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，反应为固体加热反应，发生装置选择A；氧气不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，收集装置选E。（3）用B装置来制取CO2，该反应为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，。（4）①二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，一氧化碳和氧化铜生成铜和二氧化碳，故乙处的现象是黑色固体变红色。②一氧化碳难溶于水、有剧毒；已知，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳；丁装置的作用是吸收二氧化碳、收集尾气一氧化碳，防止污染。5．（2021·福建福州·模拟预测）兴趣小组的同学利用下列仪器和装置制取气体并探究二氧化碳的化学性质。请回答：（1）用装置A制取二氧化碳的实验中，要停止反应，需要进行的操作是_______，反应的化学方程式为_______；铜网不能换为铁丝网，原因是_______。（2）进行装置B的实验未观察到澄清石灰水变浑浊，写出一条可能的原因_______。（3）装置C的实验现象是_______。（4）一般物质着火用二氧化碳灭火的原理是_______，装置D发生置换反应，反应的化学方程式为_______。（5）装置E中滴入2滴NaOH溶液后观察到U形管左侧液面比右侧高，原因是_______。【答案】（1）抽动粗铜丝使铜网与稀盐酸分离CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑铁会与稀盐酸反应生成氢气（2）二氧化碳中混有HCl气体（3）a比d先变红，b和c不变红（4）隔绝氧气（5）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后瓶内压强小于外界大气压【分析】（1）用装置A制取二氧化碳的实验中，要停止反应，需要进行的操作是抽动粗铜丝使铜网与稀盐酸分离，因为抽动粗铜丝，铜丝与稀盐酸分离，反应停止；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应的化学方程式：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；铜网不能换为铁丝网，原因是依据金属活动性顺序可知，铁排在氢的前面，铁的金属活动性氢强，铁会与稀盐酸反应生成氢气；（2）进行装置B的实验未观察到澄清石灰水变浑浊，可能的原因二氧化碳中混有HCl气体，氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，消耗了澄清石灰水；（3）二氧化碳气体溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变化，二氧化碳不能使干燥的的紫色石蕊溶液变红，二氧化碳的密度比空气，装置C的实验现象是a比d先变红，b和c不变红；（4）灭火的原理：隔绝氧气、移除可燃物、降低温度到着火点以下，一般物质着火用二氧化碳灭火的原理是隔绝氧气；二氧化碳与镁在点燃的条件下发生置换反应生成氧化镁和碳，该反应的化学方程式：；（5）装置E中滴入2滴NaOH溶液后观察到U形管左侧液面比右侧高，原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的压强小于外界压强，导致U形管左侧液面比右侧高。6．（2021·辽宁沈阳·模拟预测）二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以很多资料上都认为二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入的探究。请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式：_______。（定性实验）实验后，装置Ⅱ水槽中的液体应该呈酸性，向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为_______。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是_______。（定量实验）采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气)，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)：测得氧气含量推算出CO2含量结论排空气法6.6%69%排水法收集到的二氧化碳更纯净排水法4.2%80%通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。（实验反思）利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是______。（交流讨论）证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，还有什么方法？________。（拓展应用）利用传感器对二氧化碳性质再探究。步骤1：如图2所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3所示。（查阅资料）氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，两种物质均可与CO2发生反应。①导致曲线AB段气压增大的主要原因是：_______。②图中曲线1中_______段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。③利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法____。④曲线2与曲线3差异较大的原因是_______。写出曲线1所反应的化学方程式_______。【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑红色二氧化碳在水中溶解度较小锥形瓶中的空气随二氧化碳气体进入集气瓶向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡，观察变浑浊的程度注射器中的液体加入烧瓶时速度太快，而反应程度较小，导致压强突然增大CD使烧瓶内物质冷却(或抽气等)饱和石灰水浓度太低(氢氧化钙微溶于水)影响了二氧化碳的吸收；CO2+H2O=H2CO3【详解】石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。[定性实验]酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色；而取几次实验后的液