考点20 二氧化碳的实验室制法备战中考化学考点一遍过.docx
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考点20二氧化碳的实验室制法备战中考化学考点一遍过
考点20二氧化碳的实验室制法
一、二氧化碳的实验室制法
1．原理及试剂的选择
用石灰石和稀盐酸反应：
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑。
注意：
（1）液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
（2）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯。
（3）固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
结论：
在实验室里制取二氧化碳，最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。
2．实验室制取二氧化碳装置的选择
（1）反应物的状态：
固体物质和液体物质。
（2）反应条件：
不需要加热。
综合以上条件，选择如下图所示装置制取二氧化碳
甲乙
装置的注意事项：
（1）甲中长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下。
（2）乙中固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
乙中导管伸入发生装置内不能太长，更不能伸入液面以下。
2．收集装置的选择
收集二氧化碳可根据它的性质去考虑。
因为二氧化碳能溶于水，并且部分能与水反应生成碳酸，故不用排水法收集。
又因为二氧化碳的密度比空气的大，故可以用向上排空气法（收集密度比空气大，能溶于水的气体）收集二氧化碳。
4．实验步骤
（1）按装置图组装好仪器；
（2）检查装置的气密性；
（3）装入块状药品大理石或石灰石；
（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸；
（5）收集气体。
（6）气体的验满。
制取二氧化碳的操作步骤也可简化为：
连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
5．检验与验满
检验方法：
将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：
用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。
证明已集满二氧化碳气体。
二、二氧化碳与氧气实验室制法的比较
二氧化碳的实验室制法
氧气的实验室制法
反应原理
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2KClO3
2KCl＋3O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
发生装置
过氧化氢制氧气
收集方法
向上排空气法
向上排空气法或排水法
检验
将气体通入澄清石灰水，若其变浑浊，则该气体是CO2
用带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则为O2
验满
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若燃着的木条立即熄灭，则CO2已集满
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则O2已集满
三、实验室制取气体的思路
1．方法的选择
确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素：
（1）原料要容易获得；
（2）实验条件要易于控制；
（3）实验装置易于装配；
（4）实验操作安全可靠；
（5）实验速度适中；
（6）易于收集纯净的气体。
2．发生装置的选择
发生装置的选择：
由反应物状态及反应条件决定。
（1）固体+固体
气体，用如图A所示装置。
注意：
①试管口略向下倾料。
②导管不能伸入试管太长，以刚好露出胶塞为宜。
（2）固体+液体或液体+液体
气体，用如图B、C、D或E所示装置。
注意：
长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，用液体密封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
使用分液漏斗可以控制滴液速率，分液漏斗通过活塞控制反应，下端管口不必在液面下。
带有多孔隔板的装置可以通过止水夹控制反应的发生和停止。
（3）固体+液体或液体+液体
气体，用如图所示装置。
3．收集装置的选择
收集方法及装置的选择：
由气体的密度及溶解性决定。
（1）排水法
凡是不易溶于水也不与水反应的气体均可用此法收集，该法收集的气体较纯净，但含有水分。
、
（2）排空气法
①向上排空气法：
密度比空气大、不与空气中成分反应的气体，如氧气、二氧化碳等。
②向下排空气法：
密度比空气小、不与空气中成分反应的气体，如甲烷、氢气等。
4．实验室制取气体的实验操作顺序
实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般顺序为：
①组装仪器：
一般按从下到上，从左到右的顺序进行组装；
②检查装置气密性；
③装药品：
若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；
④准备收集装置：
若用排水法收集气体，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
⑤制取气体；
⑥收集气体并验满；
⑦拆洗仪器。
考向一二氧化碳的实验室制取
典例1实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的发生与停止，可选用的装置（铁架台省略）是
A．
B．
C．
D．
【解析】A、装置中导管伸入液面以下，气体不能导出，不能用于制备CO2的发生装置，错误；B、装置便于液体的随时加入，但不能随时控制反应的发生与停止，错误；C、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，故该装置能够使反应随时发生或停止，正确；D、缺少隔板，无法使石灰石与盐酸分离，无法控制反应的停止，不能用于制备CO2的发生装置，错误。
故选C。
【答案】C
1．实验室使用大理石和盐酸反应制取的CO2是不纯净的，为证明该气体中含有多种物质，所用的试剂及使用顺序正确的是
A．无水硫酸铜、硝酸银溶液、石灰水
B．浓硫酸、氢氧化钠溶液、石灰水
C．硝酸银溶液、石灰水、无水硫酸铜
D．氯化钙、石蕊试液、水
2．（2019·北京中考）下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是
A．制CO2的药品
B．发生装置
C．收集装置
D．比较CO2与空气的密度
3．（2019·广州中考）如图1是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。
（1）CaCO3固体与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式是_____________________________。
（2）检验装置气密性，按图连接装置，先______________，再加水至A下端形成一段水柱，静置，若观察到__________________________________________，说明气密性良好。
（3）加入药品。
添加块状CaCO3固体时，为避免打破锥形瓶，应将锥形瓶______________，再放入固体。
添加盐酸时，将稀盐酸从______________（填仪器A的名称）倒入锥形瓶至____________________________。
（4）如图2所示，向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2，观察到的现象是______________。
考向二气体发生装置、收集装置的选择
典例2分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置如A~D所示。
（1）实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为_______________________________________。
（2）实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应的反应装置，请完成下表空格。
制取的气体
反应物
反应条件
反应装置（填字母）
O2
KClO3固体
催化剂MnO2固体、加热
____________
H2O2溶液
催化剂MnO2固体、常温
C或D
CO2
_______和_______
常温
_______或_______
N2
NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液
加热
_______
（3）关于装置C和D的下列说法正确的是___________。
（双项选择）
A．装置C发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中。
B．装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中
C．装置C和D的气密性检查的操作方法相同
D．装置C和D均可用于制取一定量的H2（药品为稀硫酸和锌粒）
【解析】
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑。
（2）加热固体制取气体选择装置A。
用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下，可制取氧气。
实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，装置C或D都可以作发生装置。
给液体加热制取气体选择装置B。
（3）A、装置C发生反应时，将分液漏斗活塞关闭，分液漏斗下端不用浸没在液体中，错误；B、装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中，防止气体从长颈漏斗逸出，正确；C、装置C和D的气密性检查的操作方法不相同，错误；D、制取H2用锌粒与稀硫酸，属于固液常温反应型，可用C、D装置制备正确。
故选BD。
【答案】
（1）2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）AO2大理石和稀盐酸C或DB
（3）BD
4．（2019·泰安中考）实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是
A．密度B．可燃性C．溶解性D．能否与水反应
5．如图，对以下气体制备的发生装置说法正确的是
A．装置a可作实验室制备二氧化碳
B．装置b烧杯加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好
C．装置c可用作高锰酸钾制备氧气
D．装置d可作实验室制备氢气
6．（2019·重庆A中考）制取气体是初中化学实验的重要内容。
（1）仪器M的名称是_______________。
（2）实验室选用B装置制备氧气，其反应的化学方程式为______________________________。
（3）C装置中的一处明显错误为______________________________。
（4）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为_______________（填序号）。
A．能与水反应B．能与空气反应C．密度与空气接近
（5）若用A、E装置制取H2，按气体流向，导管口连接顺序为_______________（填序号）。
1．在实验室里制取下列气体时，不能用向上排空气法收集的是
A．O2B．CO2C．H2D．SO2
2．检验二氧化碳是否收集满的方法是
A．将带火星的木条伸到集气瓶口
B．将燃着的木条伸至集气瓶口
C．向集气瓶中加入澄清石灰水
D．将燃着的木条伸入集气瓶中
3．某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是
4．实验室制取二氧化碳时，应选用的反应物是
A．大理石和稀盐酸B．大理石和浓盐酸
C．碳酸钠和稀盐酸D．大理石和稀硫酸
5．如图所示CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是
A．
B．
C．
D．
6．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是
A．二氧化碳能溶于水也能与水反应，不可用排水法收集
B．通常情况下二氧化碳密度大于空气，能用向上排空气法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D．此反应在常温下即可迅速发生，故该气体发生装置不需要加热
7．（2020·唐山市迁安市九年级上学期期末）实验室里用图示装置制取和收集某种气体，由装置可推知制取气体的反应一定是
A．不需要加热B．需要催化剂
C．制取氧气的反应D．反应物都是固体
8．（2020·赣州市石城县九年级上学期期末）下列实验操作中，正确的是
A．
二氧化碳验满B．
贮存二氧化碳气体
C．
排空气收集CO2D．
熄灭酒精灯
9．实验室制取CO2，一般有五个步骤：
①按实验要求组装好仪器；②向长颈漏斗中注入稀盐酸；③检查装置的气密性；④向反应容器中放入大理石块；⑤收集气体。
正确的操作顺序
A．①②③④⑤B．③①②④⑤
C．①③④②⑤D．④②①③⑤
10．甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是
11．（2020·南京市鼓楼区九年级上学期期末）实验室制取某些气体的装置如图。
下列说法正确的是
A．装置②可以较好地控制反应速率
B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置①和⑤组合可以用来制取氧气
D．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
12．（2020·郑州市九年级上学期期末）下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是
A．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
B．实验室制取二氧化碳时，先装药品，后检查装置的气密性
C．组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上
D．用氯酸钾制取氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管
13．（2020·深圳市南山区九年级上学期期末）如图是实验室制取和收集气体的常用装置图，根据所给的装置图，请回答：
（1）写出仪器名称：
①___:
_______________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为___________________________；选择的发生装置为________，（填字母编号）;若用F装置收集氧气，当观察到气泡______________________（填现象）冒出时再开始收集，否则收集的氧气不纯。
（3）实验室用B装置制取二氧化碳，仪器①中装有大理石，长颈漏斗中加入___________（填写试剂名称），该反应的化学方程式为________________________________；若用G装置收集二氧化碳，气体应从_________（填“a”或“b”）端进入。
若用G装置检验二氧化碳，瓶内应装___________（填试剂名称），并将气体从__________（填“a”或“b”）通入。
（4）实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，可以选用装置B或装置C作为发生装置，C与B相比较，其优点是________________________________；用装置E而不用装置D收集氢气的原因是________________________________。
14．我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______（填序号）。
A．反应物的状态B．气体的密度
C．反应的条件D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：
仪器①的名称是________，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是______（填序号）。
（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为____________________________________。
为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______（填序号），该装置的最大优点是_____________________。
该装置还可以用于实验室制取________________。
（4）若用50克稀盐酸与10克大理石（含杂质）恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数__________。
15．（2020·郴州市九年级上学期期末）如图是常见气体的制取和收集装置，请按要求填空：
（1）装置B中仪器a的名称是_____。
（2）如用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，可选择的发生装置是_____（填字母），除F装置外，还可选用收集装置_____（填字母）可收到较干燥的氧气，该方法制取氧气的化学方程式为_____。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为_____；如果用B、F装置制取并收集CO2气体，则B装置中的导管应与F装置中的_____端相连（填“m”或“n”），检验F装置中CO2气体集满的方法是_____。
16．（2020·苏州市张家港市九年级上学期期末）实验室制取气体所需的装置如下图所示，请回答下列问题。
（1）装置B中标号①仪器的名称是_____________。
图中的四个气体收集装置中，有一个是错误的，则这个装置是________（填字母）。
（2）实验室用高锰酸钾制取少量氧气的化学方程式为___________，若用装置A和C制取并收集氧气，则要对A进行的改进是___________，证明氧气是否收集满的实验操作方法是______________。
（3）实验室要制取少量的二氧化碳，需用的发生和收集装置的常用组合为____________（填字母）。
用化学方程式表示检验二氧化碳气体的方法是___________。
（4）通常情况下，甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。
实验室用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得甲烷气体。
制取甲烷的发生装置可选用______________（填字母），若用F收集该气体，应该从________端进气（填“a”或“b”）。
1．（2019·攀枝花中考）厕所用清洁剂中含有盐酸，如果不慎洒到大理石地面上，会发出嘶嘶声，并有气体产生，这种气体是
A．二氧化碳B．氧气C．氢气D．二氧化硫
2．（2019·苏州中考）下列有关CO2实验的图示正确的是
A．
制取CO2B．
收集CO2
C．
验证CO2已集满D．
验证CO2能与水反应
3．（2019·攀枝花中考）关于下列装置使用的说法，不正确的是
A．
用甲装置制取氧气B．
用乙装置制取二氧化碳
C．
用丙装置收集氢气D．
用丁装置收集氧气
4．（2019·宁夏中考）严谨的实验态度是实验取得成功的保证。
下列实验操作的先后顺序正确的是
A．实验完毕，先用嘴吹灭酒精灯，后盖上灯帽
B．制取气体时，先装入药品，后检查装置的气密性
C．加热固体制取气体用排水法收集满气体后，先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出
D．稀释浓硫酸时，先在烧杯中倒入水，后沿烧杯内壁慢慢注入浓硫酸，并用玻璃棒不断搅拌
5．（2019·海南中考）实验用如图所示的装置制取氢气并测量生成氢气的体积。
下列有关说法正确的是
A．仪器a的名称为长颈漏斗
B．烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C．该收集方法为向下排空气法
D．该装置还可用于制取氧气
6．（2019·安徽中考）如图是实验室中常见装置，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是______________。
（2）用装置A进行实验时，首先应______________（填序号）。
①加药品②加热③检查装置气密性
（3）用A装置制取气体的不足之处是____________________________。
（4）若要收集干燥的CO2，可将含有水蒸气的CO2从装置B的____________（填“m”成“n”）端导入，试剂X是______________；再用装置____________（填“C”或“D”或“E”）收集。
（5）向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水，反应的化学方程式为__________________________________________。
7．（2019·天津中考）根据下列装置图回答问题。
（1）写出仪器a的名称：
______________。
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，应选用的装置为_________________（填序号），该反应的化学方程式为__________________________________________。
（3）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳，应选用的装置为______________（填序号），该反应的化学方程式为__________________________________________。
（4）实验室制取气体时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的______________。
8．（2019·广东中考）根据下图实验装置，请回答:
（1）仪器a的名称是__________。
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，__________________________________________________________________________________________，则气密性良好。
（3）用H2O2制取氧气，选择的发生装置为______（填字母），反应的化学方程式为________________________________________。
（4）用装置F和另一仪器（除导管外）收集并测量O2体积，另一仪器名称为_____，在F中气体应从导管_______（填“b”或“c”）端通入。
（5）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷。
①选择的发生装置为______（填字母）。
用装置E收集甲烷，利用了甲烷________________的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是_____________________________。
②设计实验证明CH4中含有氢元素：
检验其纯度后，___________________________________________________________________________________________。
9．（2019·通辽中考）请根据下列实验装置图，回答有关问题：
（1）请写出图中仪器的名称：
a______________。
（2）若用A装置作为实验室制取氧气的发生装置，反应的化学方程式是_________________________，若用D装置收集，验满的方法是__________________________________________________。
（3）实验室可用______________（填一个字母序号）装置作为发生装置制二氧化碳，该装置的主要优点是__________________________________________。
（4）若用G装置收集一瓶干燥的某气体，则该气体不可能是______________（填字母序号）。
A．CH4B．H2C．O2D．CO2
10．（2019·江西中考）根据下列实验装置改进，请回答有关问题：
（1）实验一：
①仪器a的名称是__________________；制取二氧化碳的反应方程式为____________________________________；
②改进装置的优点是____________________________________（写一条即可）。
（2）实验二：
①两套装置中作用相当的仪器：
漏斗与_____________（填“b”、“c”或“d”）；
②装置改进后，下列说法正确的是______________（填序号，双选）。
A．同样可以降低水的硬度
B．冰块与水的性质完全相同
C．比原装置得到的蒸馏水更纯
D．利用太阳光、塑料袋、矿泉水瓶等作替代品可户外自制饮用水
11．（2019·广东中考）某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2，验满后，将澄清石灰水倒入集气瓶中，发现没有变浑浊。
兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊？
【查阅资料】
（1）CO2过量时，CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca（HCO3）2。
（2）AgCl不溶于稀硝酸。
【提出猜想】Ⅰ．石灰
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