6.2二氧化碳制取的研究同步分層作業(yè)（培優(yōu)篇）-九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)

（培優(yōu)篇）2021-2022學(xué)年上學(xué)期初中化學(xué)人教新版九年級(jí)同步分層作業(yè)6.2二氧化碳的制取研究一．選擇題（共5小題）1．用如圖裝置進(jìn)行CO2的制取、收集和驗(yàn)滿實(shí)驗(yàn)，并利用傳感器和數(shù)據(jù)采集器測(cè)定木條燃燒情況，記錄如下表（不考慮空氣中原有CO2及木條燃燒產(chǎn)生的氣體對(duì)結(jié)果的影響）。下列說法錯(cuò)誤的是（）CO2的體積分?jǐn)?shù)/%36.339.243.144.3木條的燃燒狀況正常燃燒火焰變小火焰變小熄滅A．采用分液漏斗可以節(jié)約藥品、控制反應(yīng)速率 B．若木條正常燃燒，則瓶?jī)?nèi)體積分?jǐn)?shù)最大的氣體是N2 C．當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，瓶口的木條熄滅 D．該實(shí)驗(yàn)說明要收集較純凈CO2，需在木條熄滅后再通入一會(huì)兒CO22．小棣嘗試?yán)萌鐖D所示裝置制取和收集一瓶O2或CO2。你認(rèn)為正確的操作應(yīng)該是（）A．選擇CD裝置制取和收集一瓶O2，連接df B．選擇AD裝置制取和收集一瓶O2，連接af C．選擇BC裝置制取和收集一瓶CO2，連接db D．選擇AB裝置制取和收集一瓶CO2，連接ac3．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的四套裝置來制取CO2，其中在制取時(shí)不能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止的裝置為（）A． B． C． D．4．下列有關(guān)CO2實(shí)驗(yàn)的操作或說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室常用煅燒石灰石來制取CO2氣體 B．CO2氣體可用向上排空氣法收集 C．將燃著的木條伸入集氣瓶中以檢驗(yàn)CO2是否收集滿 D．將CO2氣體通入CaCl2溶液中，有白色沉淀生成5．如圖是連接壓強(qiáng)傳感器的CO2氣體制取發(fā)生裝置和實(shí)驗(yàn)過程某段時(shí)間試管內(nèi)氣壓強(qiáng)變化的情況。下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)操作是打開活塞 B．bc段可在導(dǎo)管口收集氣體 C．cd段試管中液面逐漸上升 D．de段固體與液體脫離接觸二．填空題（共3小題）6．甲、乙兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里分別用稀硫酸和濃鹽酸與石灰石反應(yīng)制取二氧化碳，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)開始時(shí)有少量氣泡冒出，一會(huì)兒后就不再產(chǎn)生氣泡，原因是，乙同學(xué)將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水時(shí)，在開始一段時(shí)間內(nèi)無渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)，原因是，后來石灰水稍有渾濁，但很快又變澄清，原因是．7．實(shí)驗(yàn)室制備并收集二氧化碳。①選用藥品。按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取等質(zhì)量的大理石加入足量酸中（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)），產(chǎn)生二氧化碳體積隨時(shí)間變化曲線如圖所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)藥品Ⅰ塊狀大理石、10%H2SO4溶液Ⅱ塊狀大理石、7%HCl溶液Ⅲ大理石粉末、7%HCl溶液圖中丙對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)（選填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。確定用乙對(duì)應(yīng)的藥品制備并收集二氧化碳，相應(yīng)的化學(xué)方程式是；不用甲對(duì)應(yīng)的藥品，理由是。②搭建裝置。組裝簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，應(yīng)選用（選填編號(hào)）。③收集二氧化碳。用如圖裝置收集時(shí)，空氣從（選填“x”或“y”）端排出。④檢驗(yàn)二氧化碳。寫出檢驗(yàn)時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式。8．實(shí)驗(yàn)室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳?xì)怏w并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：（1）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現(xiàn)E裝置中溶液變渾濁，則證明二氧化碳?xì)怏w中混有；（2）將除去雜質(zhì)的二氧化碳?xì)怏w通入C裝置中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；（3）若要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳?xì)怏w，請(qǐng)從上述各裝置中選擇適當(dāng)?shù)难b置進(jìn)行。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）9．參照實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的思路，我們來體驗(yàn)一次氣體制取的實(shí)驗(yàn)探究。（1）選擇藥品。小明對(duì)三組藥品進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)記錄如表：組別藥品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①塊狀石灰石和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率適中②塊狀石灰石和稀硫酸產(chǎn)生氣泡速率緩慢并逐漸停止③碳酸鈉粉末和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率很快從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，該組藥品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；不選擇第③組藥品的原因是。（2）選擇裝置。若要組裝一套制取二氧化碳的發(fā)生裝置可選擇圖中的（填寫字母序號(hào)），與制取氧氣的裝置進(jìn)行比較，你認(rèn)為選擇該套發(fā)生裝置的依據(jù)是。（3）收集氣體。可選用裝置F收集CO2，檢驗(yàn)二氧化碳已經(jīng)集滿的操作和現(xiàn)象是。用該套裝置還可以制取和收集氧氣，則實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的藥品名稱是。10．如圖1是利用數(shù)字化儀器測(cè)定CO2含量的探究實(shí)驗(yàn)。（1）圖A中用注射器代替長頸漏斗的優(yōu)點(diǎn)是。（2）用裝置A制取CO2氣體，不選用無揮發(fā)性的稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)的原因是。（3）采用D圖裝置，將注射器中等量、等濃度的氫氧化鈉溶液分別注入用排水法和排空氣法收集的CO2氣體的錐形瓶?jī)?nèi)（NaOH溶液均過量），得到如圖2所示的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖。該實(shí)驗(yàn)說明（選填“排水法”或“排空氣法”）收集到CO2的含量較高，請(qǐng)結(jié)合圖像說明你的理由：。

（培優(yōu)篇）2021-2022學(xué)年上學(xué)期初中化學(xué)人教新版九年級(jí)同步分層作業(yè)6.2二氧化碳的制取研究參考答案與試題解析一．選擇題（共5小題）1．用如圖裝置進(jìn)行CO2的制取、收集和驗(yàn)滿實(shí)驗(yàn)，并利用傳感器和數(shù)據(jù)采集器測(cè)定木條燃燒情況，記錄如下表（不考慮空氣中原有CO2及木條燃燒產(chǎn)生的氣體對(duì)結(jié)果的影響）。下列說法錯(cuò)誤的是（）CO2的體積分?jǐn)?shù)/%36.339.243.144.3木條的燃燒狀況正常燃燒火焰變小火焰變小熄滅A．采用分液漏斗可以節(jié)約藥品、控制反應(yīng)速率 B．若木條正常燃燒，則瓶?jī)?nèi)體積分?jǐn)?shù)最大的氣體是N2 C．當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，瓶口的木條熄滅 D．該實(shí)驗(yàn)說明要收集較純凈CO2，需在木條熄滅后再通入一會(huì)兒CO2【解答】解：A、采用分液漏斗可以節(jié)約藥品、控制添加藥品速度進(jìn)而控制反應(yīng)速率，故A正確；B、若木條正常燃燒，則二氧化碳體積分?jǐn)?shù)36.3%，空氣體積分?jǐn)?shù)＝1﹣36.3%＝63.7%，氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)＝63.7%×＝53.84%，故B正確；C、當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，空氣的體積分?jǐn)?shù)12%÷＝60%，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)1﹣60%＝40%＜44.3%，瓶口的木條不會(huì)熄滅，故C錯(cuò)誤；D、木條熄滅時(shí)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)只有44.3%，故該實(shí)驗(yàn)說明要收集較純凈CO2，需在木條熄滅后再通入一會(huì)兒CO2，故D正確。故選：C。2．小棣嘗試?yán)萌鐖D所示裝置制取和收集一瓶O2或CO2。你認(rèn)為正確的操作應(yīng)該是（）A．選擇CD裝置制取和收集一瓶O2，連接df B．選擇AD裝置制取和收集一瓶O2，連接af C．選擇BC裝置制取和收集一瓶CO2，連接db D．選擇AB裝置制取和收集一瓶CO2，連接ac【解答】解：A、選擇CD裝置制取和收集一瓶O2，連接df錯(cuò)誤，因?yàn)镃是錯(cuò)誤裝置；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、選擇AD裝置制取和收集一瓶O2，連接af正確，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺人?；故選項(xiàng)正確；C、選擇BC裝置制取和收集一瓶CO2，連接db錯(cuò)誤，因?yàn)镃是錯(cuò)誤裝置；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、選擇AB裝置制取和收集一瓶CO2，連接ac錯(cuò)誤，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獯?，?yīng)該從長管進(jìn)入；故選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：B。3．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的四套裝置來制取CO2，其中在制取時(shí)不能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止的裝置為（）A． B． C． D．【解答】解：A、圖中裝置，可通過控制試管中的大理石與稀鹽酸的接觸，能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、圖中裝置，大理石放塑料片上，加入稀鹽酸后，酸和固體不能分離，無法控制反應(yīng)發(fā)生和停止，不能控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止，故選項(xiàng)正確。C、關(guān)閉止水夾，U型管內(nèi)壓強(qiáng)增大，液體被壓入漏斗中，固液分離；打開止水夾后，固液接觸，反應(yīng)進(jìn)行；能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、圖中裝置，可以通過上下移動(dòng)粗銅絲，控制大理石與稀鹽酸的接觸，能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：B。4．下列有關(guān)CO2實(shí)驗(yàn)的操作或說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室常用煅燒石灰石來制取CO2氣體 B．CO2氣體可用向上排空氣法收集 C．將燃著的木條伸入集氣瓶中以檢驗(yàn)CO2是否收集滿 D．將CO2氣體通入CaCl2溶液中，有白色沉淀生成【解答】解：A、實(shí)驗(yàn)室采用的是石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，高溫煅燒石灰石是工業(yè)制取二氧化碳方式，故A錯(cuò)誤；B、二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，所以可用向上排氣法收集，故B正確；C、檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，而非瓶?jī)?nèi)，故C錯(cuò)誤；D、二氧化碳通入氯化鈣溶液，無現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：B。5．如圖是連接壓強(qiáng)傳感器的CO2氣體制取發(fā)生裝置和實(shí)驗(yàn)過程某段時(shí)間試管內(nèi)氣壓強(qiáng)變化的情況。下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)操作是打開活塞 B．bc段可在導(dǎo)管口收集氣體 C．cd段試管中液面逐漸上升 D．de段固體與液體脫離接觸【解答】解：A、a點(diǎn)對(duì)應(yīng)操作是打開活塞，氣體逸出，壓強(qiáng)迅速減小，故選項(xiàng)說法正確。B、bc段壓強(qiáng)穩(wěn)定，大理石與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，生成的二氧化碳?xì)怏w逸出，可在導(dǎo)管口收集氣體，故選項(xiàng)說法正確。C、cd段試管中壓強(qiáng)增大，是因?yàn)殛P(guān)閉了活塞，試管內(nèi)壓強(qiáng)增大，液面逐漸下降，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、de段壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，反應(yīng)停止，固體與液體脫離接觸，故選項(xiàng)說法正確。故選：C。二．填空題（共3小題）6．甲、乙兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里分別用稀硫酸和濃鹽酸與石灰石反應(yīng)制取二氧化碳，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)開始時(shí)有少量氣泡冒出，一會(huì)兒后就不再產(chǎn)生氣泡，原因是生成的硫酸鈣微溶物覆蓋在固體表面，阻礙了大理石與酸接觸，速率逐漸減慢甚至停止，乙同學(xué)將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水時(shí)，在開始一段時(shí)間內(nèi)無渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)，原因是濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，CO2帶出的HCl與石灰水反應(yīng)，阻礙了CO2與石灰水的作用，后來石灰水稍有渾濁，但很快又變澄清，原因是生成的CaCO3與通入的CO2、H2O作用轉(zhuǎn)化為可溶性的Ca（HCO3）2．【解答】解：因硫酸與石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶的，它覆蓋在固體表面，阻礙了大理石與酸的接觸，速率逐漸減慢甚至停，故甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)開始時(shí)有少量氣泡冒出，一會(huì)兒后就不再產(chǎn)生氣泡，原因是：生成的硫酸鈣微溶物覆蓋在固體表面，阻礙了大理石與酸接觸，速率逐漸減慢甚至停止；用濃鹽酸和石灰石制取的二氧化碳中因濃鹽酸具有揮發(fā)性生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，氯化氫溶于水就是鹽酸，會(huì)將二氧化碳和石灰水生成的碳酸鈣沉淀重新溶解，所以看不到沉淀，故填：濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，CO2帶出的HCl與石灰水反應(yīng)，阻礙了CO2與石灰水的作用；沉淀物碳酸鈣與水與二氧化碳反應(yīng)能生成可溶物碳酸氫鈣，所以石灰水稍有渾濁，但很快又變澄清的原因是：生成的CaCO3與通入的CO2、H2O作用轉(zhuǎn)化為可溶性的Ca（HCO3）2．故答案為：生成的硫酸鈣微溶物覆蓋在固體表面，阻礙了大理石與酸接觸，速率逐漸減慢甚至停止；濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，CO2帶出的HCl與石灰水反應(yīng)，阻礙了CO2與石灰水的作用；生成的CaCO3與通入的CO2、H2O作用轉(zhuǎn)化為可溶性的Ca（HCO3）2．7．實(shí)驗(yàn)室制備并收集二氧化碳。①選用藥品。按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取等質(zhì)量的大理石加入足量酸中（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)），產(chǎn)生二氧化碳體積隨時(shí)間變化曲線如圖所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)藥品Ⅰ塊狀大理石、10%H2SO4溶液Ⅱ塊狀大理石、7%HCl溶液Ⅲ大理石粉末、7%HCl溶液圖中丙對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)Ⅰ（選填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。確定用乙對(duì)應(yīng)的藥品制備并收集二氧化碳，相應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；不用甲對(duì)應(yīng)的藥品，理由是反應(yīng)速率過快，不利于收集。②搭建裝置。組裝簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，應(yīng)選用bcfg（選填編號(hào)）。③收集二氧化碳。用如圖裝置收集時(shí)，空氣從x（選填“x”或“y”）端排出。④檢驗(yàn)二氧化碳。寫出檢驗(yàn)時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O?！窘獯稹拷猓孩俑鶕?jù)大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶于水，覆蓋在大理石表面阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生，圖中丙對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)Ⅰ；大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；甲的反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過乙，說明甲是大理石粉末與稀鹽酸的反應(yīng)。不選擇甲是因?yàn)榉磻?yīng)速率過快，不利于收集；②啟普發(fā)生器的特點(diǎn)是：可以控制反應(yīng)的開始和結(jié)束。組裝簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，應(yīng)選用bcfg；③因?yàn)槎趸嫉拿芏冉?jīng)空氣大，可用向上排空氣法收集，用如圖裝置收集時(shí)，二氧化碳應(yīng)該長進(jìn)短出，所以二氧化碳從y端進(jìn)入，空氣從x端排出；④二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。故答案為：①Ⅰ；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；反應(yīng)速率過快，不利于收集；②bcfg；③x；④Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。8．實(shí)驗(yàn)室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳?xì)怏w并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：（1）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現(xiàn)E裝置中溶液變渾濁，則證明二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體；（2）將除去雜質(zhì)的二氧化碳?xì)怏w通入C裝置中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）若要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳?xì)怏w，請(qǐng)從上述各裝置中選擇適當(dāng)?shù)难b置進(jìn)行AEBD?！窘獯稹拷猓海?）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現(xiàn)E裝置中溶液變渾濁，則證明二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體；故答案為：氯化氫氣體；（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；故答案為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）實(shí)驗(yàn)室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；氯化氫氣體用硝酸銀溶液除去，二氧化碳可以用濃硫酸干燥，二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；故答案為：AEBD；三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）9．參照實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的思路，我們來體驗(yàn)一次氣體制取的實(shí)驗(yàn)探究。（1）選擇藥品。小明對(duì)三組藥品進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)記錄如表：組別藥品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①塊狀石灰石和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率適中②塊狀石灰石和稀硫酸產(chǎn)生氣泡速率緩慢并逐漸停止③碳酸鈉粉末和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率很快從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，該組藥品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；不選擇第③組藥品的原因是產(chǎn)生氣泡速率很快，不利于收集氣體。（2）選擇裝置。若要組裝一套制取二氧化碳的發(fā)生裝置可選擇圖中的ABCD（填寫字母序號(hào)），與制取氧氣的裝置進(jìn)行比較，你認(rèn)為選擇該套發(fā)生裝置的依據(jù)是反應(yīng)物是固體與液體、反應(yīng)的條件是常溫。（3）收集氣體。可選用裝置F收集CO2，檢驗(yàn)二氧化碳已經(jīng)集滿的操作和現(xiàn)象是將一根燃著的木條平放在集氣瓶口，木條熄滅，證明滿了。用該套裝置還可以制取和收集氧氣，則實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的藥品名稱是過氧化氫溶液和二氧化錳?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)室制取CO2，是在常溫下，用石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水、二氧化碳，因此不需要加熱；不選擇第③組藥品的原因是：產(chǎn)生氣泡速率很快，不利于收集氣體；故答案為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；產(chǎn)生氣泡速率很快，不利于收集氣體；（2）若要組裝一套制取二氧化碳的發(fā)生裝置可選擇圖中的ABCD；選擇該套發(fā)生裝置的依據(jù)是：反應(yīng)物是固體與液體、反應(yīng)的條件是常溫；故答案為：ABCD；反應(yīng)物是固體與液體、反應(yīng)的條件是常溫；（3）二氧化碳的驗(yàn)滿方法是：將一根燃著的木條平放在集氣瓶口，木條熄滅，證明滿了；如果用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣就不需要加熱；故答案