8.3.4.2二氧化碳的制取（解析版）

精品试卷·第2页（共2页）第4节二氧化碳第2课时二氧化碳的制取A知识要点分类练夯实基础知识点1实验室制取二氧化碳的反应原理1、实验室通常用▲和▲反应制取二氧化碳,发生反应的化学方程式▲。【答案】大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙）稀盐酸CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑【解析】【分析】此题关于实验室制取气体的最佳方案选取的问题，所选取的方案必须可操作性强，简单易行。【详解】①大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙。碳酸盐跟酸起反应，一般都有二氧化碳生成。若选用可溶性的碳酸盐（如碳酸钠等），与酸反应速度过快，难以控制；若选用其他不溶性碳酸盐（如碳酸镁等），其来源一般又较少。大理石或石灰石与酸反应速度适中，在自然界里含量也极其丰富，价格低廉。所以，选用大理石或石灰石制二氧化碳。②如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应，结果生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢。③如果用硝酸与大理石或石灰石反应，由于硝酸是一种不稳定性的酸，在见光或受热时易分解有NO2和O2物质生成，从而使制得的CO2中混有NO2和O2等杂质。④如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应，由于浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中混有较多的氯化氢气体。用稀盐酸和大理石或石灰石反应，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2最合适。故答案为：大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）稀盐酸CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑知识点2实验室制取二氧化碳的装置2、根据如图3-4-9所示实验装置回答问题。图3-4-9（1）写山标号仪器的名称:①▲；②▲。（2）使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是▲。（3）既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是▲（填字母）,若用该装置制取氧气,发生反应的化学方程式为▲。（4）实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是▲；若用D装置收集二氧化碳气体,应从▲（填“a”或“b”）端通人气体。【答案】（1）①长颈漏斗②集气瓶（2）固态（3）B2H2O22H2O2＋O2↑（4）检查装置的气密性a【解析】【分析】【详解】略知识点3二氧化碳的实验室制取和性质研究3、用如图3-4-10所示的实验装置可制取二氧化碳气体,并验证二氧化碳的性质。请回答下列问题。图3-4-10（1）指出装置A中的错误之处：①▲；②▲。（2）针对装置A,某同学设计了装置D,该装置中锥形瓶内小试管的作用是▲。（3）纠正错误后,完成以下实验内容。①若要检验二氧化碳气体,装置A与装置C中的导管连接顺序是：a→▲,观察到装置C中的现象是▲。②装置A与装置B连接,观察到装置B中的现象是▲。【答案】（1）①用稀硫酸制二氧化碳②长颈漏斗未插入液面以下（2）防止气体逃逸（或防止漏气或液封）（3）①d澄清石灰水变浑浊②下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭【解析】【分析】【详解】（1）通过实验装置可知：①用稀硫酸是错误的，不用稀硫酸的原因是生成的微溶的硫酸钙阻止了反应的进一步进行；②长颈漏斗未插入液面以下是错误的。这样会导致二氧化碳气体通过长颈漏斗逸出。（3）①检验气体时，一般都是长（d）管进气，短管出气，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊是检验二氧化碳的常用方法。②因为二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，且密度比空气的大，所以观察到烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。故答案为：（1）①用稀硫酸制二氧化碳②长颈漏斗未插入液面以下（2）防止气体逃逸（或防止漏气或液封）（3）①d澄清石灰水变浑浊②下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭知识点4二氧化碳的应用4、下列关于物质用途的描述不正确的是（▲）A、二氧化碳广泛用于医疗急救B、二氧化碳可用作气体肥料C、干冰可用于人工降雨D、二氧化碳常用于灭火【答案】A【解析】物质的性质决定用途，可以根据物质的性质方面进行分析、判断，从而得出正确的结论。【分析】本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，掌握常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。【详解】A、氧气能供给呼吸，故氧气广泛用于医疗急救，二氧化碳不能供给呼吸，则二氧化碳不能用于医疗急救，故A说法错误；B、二氧化碳参与植物的光合作用，故二氧化碳可用作气体肥料，故B说法正确；C、干冰是固体二氧化碳，干冰升华吸热，可用于人工降雨，故C说法正确；D、二氧化碳不燃烧不支持燃烧且密度比空气大，故常用于灭火，故D说法正确。故选：A。B规律方法综合练提升能力5、在锥形瓶甲中放人10g块状纯净的碳酸钙,在锥形瓶乙中放人10g粉末状纯净的碳酸钙,向两个锥形瓶中分别同时加人足量同浓度的稀盐酸。下列对该实验产生气体的质量与反应时间的关系图像,描述合理的是（▲）图3-4-11【答案】C【解析】本题考查了盐与酸的反应，由题目的信息可知：块状CaCO3和粉末状CaCO3都是10g，加入足量的稀盐酸后，产生的二氧化碳气体一样多；但是粉末状的碳酸钠与盐酸的接触面积大，因此反应的速度快，能在短时间内得到同样多的二氧化碳，块状CaCO3用的时间比较长；即得到同样多的二氧化碳，甲用的时间长，乙用的时间短。【分析】本考点考查了酸的性质，碳酸盐与酸反应生成盐和水和二氧化碳，有关的计算要准确，本考点主要出现在选择题和实验题中。【详解】A、得到同样多的二氧化碳，甲用的时间长，乙用的时间短，本图象颠倒了，故选项错误；B、块状CaCO3和粉末状CaCO3都是10g，加入足量的稀盐酸后，产生的二氧化碳气体一样多；故选项错误；C、粉末状的碳酸钠与盐酸的接触面积大，因此反应的速度快，能在短时间内得到同样多的二氧化碳，块状CaCO3用的时间比较长；即得到同样多的二氧化碳，甲用的时间长，乙用的时间短；故选项正确；D、块状CaCO3和粉末状CaCO3都是10g，加入足量的稀盐酸后，产生的二氧化碳气体一样多，并且乙用的时间短，故选项错误；故选：C。6、某化学兴趣小组用如图3-4-12所示装置研究二氧化碳的性质。下列有关说法不正确的是（▲）A、实验1打开K1,从长颈漏斗加水没过漏斗下端,关闭K1,振荡,可以观察到气球变大B、实验1可以验证CO2与水反应C、实验2中下端的火柴先熄灭D、实验2可以验证CO2的密度比空气的大【答案】B【解析】根据CO2密度比空气大、能溶于水、不能燃烧也不支持燃烧的性质进行分析。【分析】本题较为简单，掌握CO2的物理性质及化学性质是解答本题的关键。【详解】A、实验1：打开K1,从长颈漏斗加水没过漏斗下端，关闭K1,振荡。由于二氧化碳能溶于水，瓶内的压强减小，所以观察到气球变大，故A正确。B、实验1只能说明CO2能溶于水，不能说明CO2与水的反应，验证CO2与水反应，需要滴入紫色石蕊，故B错误。C、由于CO2密度比空气大，不能燃烧且不支持燃烧，故看到下端的火柴先熄灭，故C正确。D、根据实验2中下端的火柴先熄灭，从而可以证明CO2的密度比空气大，故D正确。故选：B。7、小明和小红利用如图3-4-13所示装置,以碳酸钙和稀盐酸为原料制取二氧化碳,并进行比较分析。（1）小明用图甲和图乙的装置组合制备和收集二氧化碳气体,如何检验二氧化碳是否已收集满?请写出具体操作：▲。（2）小红认为用图丙装置收集二氧化碳气体的方法比图乙更好。你认为她的理由是▲（写出一点）。（3）实验过程中小红发现反应有快慢,请你列举一种判断反应快慢的方法：▲。【答案】（1）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，观察木条是否熄灭（2）用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满（或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高）（3）比较相同时间内甲装置中产生气泡的多少【解析】实验室制取CO2,是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热。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。二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；丙收集二氧化碳气体时，优点是：用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高；实验过程中小红发现反应有快慢，判断反应快慢的方法是：比较相同时间内甲装置中产生气泡的多少。【分析】本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强。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。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。【详解】（1）二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了。（2）丙收集二氧化碳气体时，优点是：用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满（或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高）。（3）实验过程中小红发现反应有快慢，判断反应快慢的方法是：比较相同时间内甲装置中产生气泡的多少。故答案为：（1）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，观察木条是否熄灭（2）用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满（或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高）（3）比较相同时间内甲装置中产生气泡的多少。8、某小组在实验室里制取CO2时,用到了如图3-4-14所示装置,请回答有关问题。（1）能用B装置收集CO2,是因为CO2的密度比空气的▲。（2）将生成的CO2通人石蕊试液中,紫色试液变红,原因是CO2与▲反应生成了碳酸。（3）将A装置改成C装置,通过拉动铜丝可以控制底部破损的小试管的升降。这一改进的主要目的是▲（填序号）。A、使反应随时发生或停止B、使破损的小试管得到利用C、生成更多的CO2（4）如果在实验室利用A装置制取氧气,该反应的化学方程式为▲。【答案】（1）大（2）H2O（3）A（4）2H2O22H2O2＋O2↑【解析】根据图示收集方法为向上排空气法分析二氧化碳的密度；在本题中对二氧化碳的制法进行了改进，铜丝可上下移动，从而判断出该改进的优点；本装置还能用来制氧气，由反应条件、装置，判断选用的药品；二氧化碳能溶于水。【分析】本题侧重考查知识点的理解、应用能力。学生在日常学习中应从以下2个方向（【证据推理与模型认知】【实验探究与创新意识】）培养对知识点的理解、应用能力。【详解】（1）二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集。（2）CO2通入石蕊试液中，试液变红，原因是CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色。（3）拉动铜丝可以控制底部破损的小试管升降，这样就可以控制反应的发生和停止，故选A。（4）A装置属于固液不加热型，实验室利用A装置制取氧气时，药品是过氧化氢和二氧化锰，分解生成水和氧气，反应方程式为：2H2O22H2O2＋O2↑。故答案为：（1）大（2）H2O（3）A（4）2H2O22H2O2＋O2↑9、（2022绍兴）科学是一门以实验为基础的学科。如图3-4-15是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。图3-4-15（1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择▲（填字母）。（2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹,然后▲。（3）若用装置C测量反应生成的二氧化碳的体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有▲的性质。【答案】（1）B（2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度且一段时间后，