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第六單元碳單質的物理性質及用途

課題2二氧化碳制取的研究

：歸“//”，皿出用

基礎達標

【知識點1實驗室制取二氧化碳的反應原理】

?.實驗室欲制取二氧化碳，你認為最合適的方法是()

A.木炭在氧氣中燃燒B.高溫煨燒石灰石

C.石灰石和稀硫酸反應D.大理石和稀鹽酸反應

【答案】D

【解析】A(X)：木炭在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳，在不充足的氧氣中燃燒生成一氧

化碳，制得的二氧化碳氣體不純。B(X)：煙燒石灰石需要在高溫下進行，在實驗室不方便

操作。C(X)：石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和稀硫酸反應生成的硫酸鈣微溶于水，

會覆蓋在石灰石表面，阻止反應繼續進行。D(V)：大理石和稀鹽酸的反應在常溫下進行且

反應速率適中，適合用于實驗室制取二氧化碳。

2.實驗室中制取二氧化碳時：

(1)不能用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因是

【答案】濃鹽酸具有揮發性，會導致收集的二氧化碳中混有氯化氫氣體

(2)不能用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是__________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________0

【答案】稀硫酸與大理石(或石灰石)中的碳酸鈣反應，生成的硫酸鈣微溶于水，會覆蓋

在大理石(或石灰石)表面，阻止反應繼續進行。

(3)不能用碳酸鈉代替石灰石的原因是。

【答案】反應速率太快，不利于收集二氧化碳

【知識點2實驗室制取、檢驗二氧化碳】

3.實驗室制取二氧化碳有以下步驟：①向錐形瓶內加入大理石;②檢查裝置氣密性;③向長頸

漏斗中加入稀鹽酸;④按要求連接好儀器和裝置;⑤用向上排空氣法收集。正確的順序是()

A.③②①④⑤B.④③②①⑤C.①③②④⑤D.④②①③⑤

【答案】D

【解析】制取氣體首先要做的就是連接儀器和裝置，檢查裝置的氣密性。裝藥品時遵循先裝

固體藥品，再裝液體藥品的原則。二氧化碳用向上排空氣法收集。故選D。

4.實驗室制取二氧化碳的部分操作如圖所示,其中錯誤的是0

A.檢查氣密性B.發生裝置C.收集氣體D.驗滿

【答案】B

【解析】發生裝置中，長頸漏斗末端沒有伸入液面以下，且導管伸入液面以下，產生的氣體

會從長頸漏斗口逸出，無法收集氣體。

【知識點3碳單質的還原性】

5.用如圖所示裝置在實驗室制取二氧化碳，據圖回答下列問題：

(1)寫出圖中標號儀器的名稱：A,B。

【答案】長頸漏斗；集氣瓶

(2)檢查裝置氣密性的操作和現象是：先用彈簧夾夾住膠皮管，再向A中加入水至形成一

段水柱，靜置，若觀察到,則說明裝置氣密性良好。

【答案】一段時間內水柱液面不下降

(3)實驗過程中，加注的稀鹽酸必須浸沒長頸漏斗末端，其理由是

【答案】防止生成的二氧化碳氣體從長頸漏斗口逸出

(4)用向上排空氣法收集二氧化碳的原因是.

【答案】二氧化碳的密度比空氣大

(5)若要驗證制取的氣體確實是二氧化碳，可將氣體通入中，觀察到

的現象，說明氣體為二氧化碳。

【答案】澄清石灰水；澄清石灰水變渾濁

【解析】A(J)：在此反應中，碳奪取了二氧化碳中的氧，體現了碳單質的還原性。B(X)：

C、CO2、CO中碳元素的化合價分別是0、+4、+2=C(V)：此反應中有CO2、CO兩種氧化

物。D(J)：該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應。

【知識點3實驗室制取氣體的一般思路和方法】

6.實驗室制取氣體選反應原理時，不需要考慮的因素是()

A.所用反應物是否易得、廉價B.反應所需條件是否容易達到

C.化學反應的速率是否合適D.反應產生的氣體用途是否廣泛

【答案】D

7.實驗室選擇制取并收集氣體的裝置時，不需要考慮的因素是()

A.反應條件和反應物狀態B.氣體的密度

C.氣體的顏色D.氣體的溶解性

【答案】C

8.將實驗室制取二氧化碳和制取氧氣進行比較，下列說法不正確的是()

A.氣體發生裝置可能相同B.氣體收集方法可能不同

C.反應條件一定相同D.驗滿的方法一定不同

【答案】C

【解析】A(J),C(X)：實驗室可用加熱高鎰酸鉀的方法制取氧氣，也可用二氧化鋅和過氧

化氫溶液制取氧氣，實驗室常用稀鹽酸與大理石(或石灰石)反應來制取二氧化碳，氣體發

生裝置可能相同，反應條件不一定相同。B(V)：氧氣不易溶于水，可用排水法收集，二氧化

碳能溶于水且與水反應，不可用排水法收集。D(V)：氧氣驗滿用帶火星的木條；二氧

化碳驗滿用燃著的木條，驗滿方法不相同。

9.化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列裝置圖回答：

（1）實驗室用高鎰酸鉀制備并收集氧氣，應選用的裝置為（填字母）。

【答案】AC（或AD）

（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制備并收集二氧化碳，應選用的裝置為（填字母），

反應的化學方程式為。

【答案】CaCO3+2HCl=CaCI2+H2O+CO2t

（3）證明碳具有還原性的實驗現象是,-（填一

種即可）。

【答案】A；C（或E）

能力提升

1.如圖為某同學設計的制取C02的發生裝置，沒有“控制反應發生和停止”作用的是（）

【答案】B

【解析】能使固體反應物與液體反應物接觸和分離，則能控制反應的發生和停止。A（V）：

夾緊彈簧夾時，隨著反應的進行，生成氣體的體積增大，試管內壓強增大，試管內的稀鹽酸

被壓入長頸漏斗中，稀鹽酸和多孔塑料板上的石灰石分開，反應停止；打開彈簧夾，試管內

氣體排出，壓強減小，稀鹽酸進入試管中，石灰石與稀鹽酸接觸，反應又繼續。B（X）：

從長頸漏斗中加入稀鹽酸至溢出小試管，反應發生，反應后夾緊彈簧夾，緊彈簧夾時，干燥

管中的氣體增多，壓強增大，把液體壓入燒杯，固體和液體分離，反應停止；打開彈簧夾時，

氣體排出，干燥管中的氣體減少，壓強減小，液體和固體接觸，反應進行。固液不能分離，

不能控制反應停止。C（V）：捏軟塑料管，液體和固體接觸，反應進行；松開軟塑料管，固體

和液體分離，反應停止。D（V）：夾

2..取等質量的兩份碳酸鈣，一份與足量的稀鹽酸反應，另一份高溫燃燒，至完全分解，兩份

產生的C0_2氣體的質量（）

A.前者大B.前者小C.相等D.無法判斷

【答案】C

【解析】高溫煨燒碳酸鈣，反應的化學方程式為CaCCh高溫CaO+CO2t：碳酸鈣與稀鹽酸

反應的化學方程式為CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2t。由反應的化學方程式可知，兩個反

應中，CaCCh與C02的質量比相等，碳酸鈣質量相等，則完全反應后產生的CO2氣體的質

量也相等。

3.初步學習運用簡單的裝置和方法制取某些氣體，是初中學生的化學實驗技能應達到的要求。

（1）某學習小組將實驗室制取常見氣體的相關知識歸納如下：

讓木巒水海W

ABCDE

【答案】KMnCU；CaCO3+2HCCaC12+CO2t+H20；B；C

（2）制得所需氣體后，請你設計實驗方案，驗證制得的氣體（寫出一種即可）。

溫馨提示：從①實驗操作②實驗現象③實驗結論3個方面進行簡述。

【答案】制取的氣體是CO2,①實驗操作：將氣體通入澄清石灰水中；②實驗現象：澄清石

灰水變渾濁；③實驗結論：制得的氣體是CO2。（或制取的氣體是02,①實驗操作：將帶火

星的木條伸入集氣瓶中；②實驗現象：帶火星的木條復燃；③實驗結論：制得的氣體是02。）

（3）制取氣體的過程包括：a.選擇制取裝置；b.驗證所得氣體；c.明確反應原理。據此，該

小組總結出實驗室制取氣體的一般思路為—（填序號）。

A.a—b—cB上fa-cC.c—a—b

【答案】c

4.在實驗室里，利用下圖實驗裝置制取有關氣體。

（1）圖中儀器a的名稱是。

【答案】試管

（2）實驗室用A裝置制備氧氣，應選擇的藥品是一。（填序號）

①氯酸鉀和二氧化缽

②過氧化氫溶液和二氧化鎰

【答案】①

（3）實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，B、C、D裝置均可用作制取二氧化碳的

發生裝置，D裝置與B、C裝置相比，其突出優點是。若選擇

H裝置采用排空氣法收集二氧化碳，驗滿的方法是

【答案】可以控制反應的發生和停止；將燃著的小木條放在c端導管口，若木條熄滅，則說

明氣體已收集滿

【解析】結合D裝置分析，打開彈簧夾，大理石和稀鹽酸接觸生成二氧化碳，夾緊彈簧夾，

U形管右側液面上方二氧化碳增多，裝置內氣壓增大，U形管內右側液面下降，固液藥品分

離，反應停止。該裝置的優點是可控制反應的發生和停止。

（4）實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，若要獲得平穩的氫氣流，應選擇的發生裝置是_（填

字母）。E、G裝置均可用來收集氫氣，據此寫出氫氣的一點物理性質：

【答案】C；難溶于水（或密度比空氣小）

【解析】要獲得平穩氫氣流，需控制稀硫酸的滴加速度，應選擇帶有分液漏斗的c裝置作為

發生裝置。氫氣可用排水法收集是因為氫氣難溶于水；氫氣可用向下排空氣法收集，是因為

氫氣的密度比空氣小。

6.如圖是實驗室常見的實驗儀器，請結合圖示回答下列問題

IS1

（1）實驗室制取并收集二氧化碳，可選取（填字母）組裝一套實驗裝置。

【答案】ACDF

（2）在制取過程中，小雨同學用燃著的小木條檢驗二氧化碳是否收集滿，發現小木條始終

沒有熄滅，說明該瓶氣體沒有收集滿。出現上述情況的原因可能是、

___________________________________________________________________（寫出其中2條）。

【答案】裝置漏氣；藥品（稀鹽酸或石灰石）量不足（或長頸漏斗末端未伸入液面以下等）

【解析】采用向上排空氣法收集二氧化碳時，發生裝置漏氣、藥品用量太少、長頸漏斗末端

沒有伸入液面以下等均會造成氣體收集不滿。

（3）用圖2裝置測定二氧化碳的體積時，應在導管口一（填"m”或"n”）處連接一個量

筒，并在集氣瓶內的水面上方加一層植物油，其作用是,集

氣瓶中液體未裝滿對實驗結果（填“有”或“沒有”）影響。

【答案】m

【解析】防止二氧化碳溶于水（或與水反應）；沒有

（4）為探究不同形狀的