資源簡(jiǎn)介

一、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)藥品：大理石(或石灰石)與稀鹽酸。一般不用其他藥品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因?yàn)镹a2CO3與鹽酸反應(yīng)速率太快，不便于控制；②不用濃鹽酸，是因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)出HCl氣體，使CO2不純；③不用H2SO4代替鹽酸，是因?yàn)镠2SO4與CaCO3反應(yīng)生成微溶的CaSO4會(huì)覆蓋在大理石的表面，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。
(3)制取裝置如圖所示：
(4)收集：CO2密度比空氣大、能溶于水且與水反應(yīng)生成碳酸，一般只用向上排空氣法收集CO2氣體。收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)伸到集氣瓶底部以排盡集氣瓶中的空氣，使收集到的氣體純度較高。
(5)操作步驟：①按要求連接好儀器；②檢查裝置的氣密性；③向反應(yīng)器中裝入大理石；④向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸；⑤收集氣體；⑥驗(yàn)滿。
注意：①長(zhǎng)頸漏斗末端必須伸到液面以下(液封),否則生成的氣體會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗口逸出。②發(fā)生裝置中導(dǎo)管伸入錐形瓶或試管內(nèi)無(wú)需太長(zhǎng)，更不能伸到液面以下，否則不利于氣體排出。③收集裝置中的導(dǎo)管伸入集氣瓶時(shí)，末端必須伸到接近集氣瓶底，便于排凈集氣瓶?jī)?nèi)的空氣。
【能力拓展】
空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29,則這種氣體的密度比空氣的大;如果小于29,則密度比空氣的小。
二、制取氣體的一般思路和方法
（一）制取氣體的一般思路
(1)反應(yīng)原理，(2)反應(yīng)裝置,(3)氣體驗(yàn)證。
（二）對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置分析
實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定，收集裝置主要考慮生成氣體的物理性質(zhì)(溶解性、密度大小)。
(1)發(fā)生裝置
①固體+固體→氣體，如用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳加熱制氧氣，如圖A所示。裝置特點(diǎn)是試管口略向下傾斜，以免水倒流引起試管炸裂，鐵夾夾在距試管口1/3處;導(dǎo)氣管不能伸入試管中太長(zhǎng)，否則不利于氣體排出。
②液體+固體→氣體，如用過(guò)氧化氫溶液制氧氣，如圖B所示。裝置特點(diǎn)是長(zhǎng)頸漏斗末端必須伸人液體內(nèi)，以免生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出。
(2)收集裝置
①排空氣法:密度與空氣密度相差較大，且不與空氣中任何一一種成分反應(yīng)的氣體均可用排空氣法收集。
②排水法:凡不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體均可用排水法，如收集H2、O2等氣體，如圖E所示。
發(fā)生裝置 收集裝置
A:固體與固體反應(yīng)，需加熱 B:固體與液體反應(yīng)，不用加熱 C:密度比空氣小，且不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng) D:密度比空氣大，且不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng) E:難溶于水，不與水反應(yīng)
例1、某興趣小組利用如圖所示裝置對(duì)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行探究(A裝置制二氧化碳)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．B處現(xiàn)象說(shuō)明二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅
B．C處溶液變渾濁，是因?yàn)樯闪瞬蝗苡谒奶妓徕}
C．D處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅
D．D處現(xiàn)象說(shuō)明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空氣大
例2、如圖所示為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳及驗(yàn)證其性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略去）
（1）儀器①的名稱為　 　。
（2）實(shí)驗(yàn)室利用A裝置還可以制取的氣體為　 　。
（3）若A中不斷產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，裝置B中觀察到蠟燭熄滅的現(xiàn)象，說(shuō)明二氧化碳具有的性質(zhì)是　 　。
例3、下列是實(shí)驗(yàn)室常用儀器裝置圖：
（1）實(shí)驗(yàn)室用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取CO2 ，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 　，判斷CO2收集滿的方法是　 　
（2）已知氨氣（NH3）是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，在實(shí)驗(yàn)室中常采用熟石灰固體和氯化銨固體混合加熱的方法來(lái)制取，則應(yīng)選擇的發(fā)生裝置及收集裝置是　 　（填序號(hào)）。假如采用F圖裝置收集氨氣，則氣體入口為　 　（選填“a”或“b”）
例4、人類發(fā)現(xiàn)二氧化碳經(jīng)歷了多個(gè)世紀(jì)，下列是其過(guò)程中的部分資料。
資料一：1630年，海爾蒙特發(fā)現(xiàn)在一些洞穴處，有一種能使燃著的蠟燭熄滅的氣體，后來(lái)被證實(shí)是CO2。
資料二：1754年，布萊克將石灰石鍛燒首次制得CO2，并完成了如圖1所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化研究。
資料三：1766年，卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，室溫下1體積水大約能溶解1體積二氧化碳?xì)怏w。
（1）根據(jù)海爾蒙特的發(fā)現(xiàn)，可推測(cè)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：　 　。
（2）寫(xiě)出布萊克實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)③的化學(xué)方程式：　 　。
（3）如圖2，在室溫下將容積為200毫升的廣口瓶注滿蒸餾水，通過(guò)導(dǎo)管緩慢通入300毫升CO2。如果卡文迪許的結(jié)論是正確的，則在量筒中收集到的水約為　 　毫升。
例5、科學(xué)實(shí)驗(yàn)提倡綠色環(huán)保，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行微型化改進(jìn)是一條很好的途徑．圖甲是實(shí)驗(yàn)室制取并檢驗(yàn)CO2的裝置，圖乙是對(duì)圖甲實(shí)驗(yàn)裝置的“微型”化改進(jìn)后的裝置。
（1）圖乙中微型塑料滴管在實(shí)驗(yàn)中的作用與圖甲中的　 　儀器相同（填儀器名稱）；
（2）圖乙中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　 　；
（3）通常用甲裝置完成該實(shí)驗(yàn)需要的鹽酸是“微型”實(shí)驗(yàn)裝置用量的10倍，“微型”實(shí)驗(yàn)裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是　 　；
（4）二氧化碳驗(yàn)滿的方法是　 　；
（5）用乙裝置完成“制取并檢驗(yàn)CO2”的實(shí)驗(yàn)，消耗了1.46g10%的鹽酸。請(qǐng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量是多少克？
1.如圖所示是二氧化碳的制取和收集裝置。
（1）檢查裝置的氣密性：關(guān)閉活塞，往長(zhǎng)頸漏斗中加入一定量的水， 若觀察到　 　現(xiàn)象,說(shuō)明裝置氣密性良好。
（2）排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w：氣體應(yīng)從　 　（選填“a”或“b”）管進(jìn)。
2．用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
A．干燥CO2 B．收集O2
C．驗(yàn)證CO2性質(zhì) D．監(jiān)控氣體流速
3.如圖為實(shí)驗(yàn)制取某些常見(jiàn)氣體的裝置圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
（1）甲烷是一種密度比空氣小、難溶于水的氣體。實(shí)驗(yàn)室常用無(wú)水醋酸鈉固體和堿石灰固體共熱制取甲烷，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________(選填裝置編號(hào))。若選用F裝置用于排空氣法收集甲烷，甲烷應(yīng)從________端(選填“a”或“b”，下同)通入；若選用F裝置用于排水法收集甲烷，瓶中先裝滿水，甲烷應(yīng)從________端通入。
（2）甲同學(xué)用B和D裝置制取CO2氣體，在收集CO2的時(shí)候如何驗(yàn)滿？________；如何檢驗(yàn)收集到的氣體呢？寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式________；乙同學(xué)認(rèn)為，也可以用G和D裝置制取CO2氣體，而且比甲的裝置更好，你認(rèn)為乙同學(xué)的理由是什么？________；如果實(shí)驗(yàn)室用G裝置來(lái)制取O2，該裝置還能夠達(dá)到乙同學(xué)認(rèn)為的作用嗎？________。（填“能”或“不能”）
4．實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)需要的一些裝置如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
（1）寫(xiě)出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①　 　。
（2）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳可選擇的發(fā)生裝置和收集裝置為　 　(填字母)，
該發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是　 　。
（3）若用(2)中所選裝置來(lái)制取干燥的氧氣，還需要的裝置為　 　(填字母)。
（4）某興趣小組的同學(xué)用A、G、H裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)時(shí)G裝置中蠟燭燃燒更劇烈，H裝置中的現(xiàn)象是　 　，A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 　。
5.我校科學(xué)興趣小組測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其方法是：將樣品與鹽酸反應(yīng)， 測(cè)定反應(yīng)后生成的二氧化碳質(zhì)量，再根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。為測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，他們?cè)O(shè)計(jì)了以下三種方案，請(qǐng)幫助他們完成設(shè)計(jì)方案：
方案一：稱量反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的　 　（選填“增大”或“減小”）量。
方案二：稱量吸收二氧化碳前后盛有氫氧化鈉溶液容器質(zhì)量的　 　（選填“增大”或“減小”）量。
方案三：選用圖中　 　（填“甲”或“乙”）裝置可測(cè)量產(chǎn)生的二氧化碳的　 　，再根據(jù)此時(shí)二氧化碳的　 　，可計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量。圖中水面上油層所起到的作用是　 　。
6.某課外小組，用大理石與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳（大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．甲、乙、丙三同學(xué)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（燒杯的質(zhì)量為20.0g）。
燒杯+鹽酸 大理石 充分反應(yīng)后燒杯+剩余物
甲 75.0g 25.0g 95.6g
乙 75.0g 30.0g 100.6g
丙 95.0g 25.0g 115.6g
若甲、乙、丙三同學(xué)中有一名同學(xué)所取的大理石和鹽酸恰好完全反應(yīng)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）　 　同學(xué)所取的鹽酸與大理石恰好完全反應(yīng)．
（2）計(jì)算大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
1．在錐形瓶甲中放人10 g純凈的塊狀碳酸鈣，在錐形瓶乙中放人10 g純凈的粉末狀碳酸鈣，分別同時(shí)加入足量同濃度的稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)。下列圖中對(duì)該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，描述合理的是(　　)
A． B． C． D．
2.下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室制CO2，不能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的裝置是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、關(guān)閉止水夾，試管內(nèi)氣壓增大，液體被壓出試管，固液分離，打開(kāi)止水夾后，固液接觸，反應(yīng)進(jìn)行，C、D同理；
B、固體放在小試管中，加入酸后，酸和固體不能分離，無(wú)法控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。
3．某科學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。則a處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　 　；b處澄清石灰水變渾濁，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：　 　；移開(kāi)擋板后發(fā)現(xiàn)低處蠟燭先熄滅，由此可推出CO2的性質(zhì)為 　 　。
4.課外小組同學(xué)利用如圖所示裝置制取二氧化碳，并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行研究．
友情提示：使用分液漏斗時(shí)，可通過(guò)開(kāi)啟、關(guān)閉活塞控制液體的流入，同時(shí)防止裝置漏氣；濃硫酸能干燥氣體，不與二氧化碳反應(yīng)；二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，原理與二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)類似。
（1）若打開(kāi)止水夾 K1，關(guān)閉止水夾 K2，從長(zhǎng)頸漏斗向裝置 C 中加入足量的稀鹽酸，A中的現(xiàn)象是　 　，可證明CO2 能與水反應(yīng)，反應(yīng)方程式　 　，B中應(yīng)盛放的試劑是　 　。
（2）若打開(kāi)止水夾 K2、K4，關(guān)閉 K1、K3，從長(zhǎng)頸漏斗向裝置 C 中加入足量的稀鹽酸，當(dāng)觀察到　 　現(xiàn)象時(shí)，證明 E 中 CO2 已集滿。關(guān)閉止水夾 K2、K4，打開(kāi) K3，從分液漏斗向 E 中加入適量的氫氧化鈉溶液。該實(shí)驗(yàn)中，能證明 CO2 與 NaOH 確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是　 　，CO2 與 NaOH 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：　 　。
5.在制取CO2的實(shí)驗(yàn)中，小科發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同而粗細(xì)不同的大理石與鹽酸反應(yīng)，CO2的產(chǎn)生速度細(xì)的比粗的快得多。經(jīng)思考后，小科設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)均用1g大理石，20mL鹽酸)
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 溫度（℃） 大理石顆粒 鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1 20 粗 5 探究大理石和鹽酸的反應(yīng)速度與石灰石顆粒大小的關(guān)系
2 20 細(xì) 5
（1）為了比較反應(yīng)速度，設(shè)計(jì)如圖一所示裝置，其中量筒的作用是：　 　；
（2）兩次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生CO2體積隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖二所示，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)的知識(shí)對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)的曲線作出合理的解釋。
（3）已知20℃該氣壓下CO2氣體密度約1.98 g/L，求大理石中CaCO3的質(zhì)量（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
答案及解析
例1、A
【解析】大理石與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳與B中的水形成碳酸，從而使紫色石蕊試液變成紅色。二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，因此C中會(huì)變渾濁，故A錯(cuò)誤符合題意，而B(niǎo)正確不合題意；
因?yàn)槎趸疾蝗紵恢С秩紵颐芏却笥诳諝猓韵聦酉灎T先熄滅，上層蠟燭后熄滅，故C、D正確不合題意。
例2、（1）長(zhǎng)頸漏斗（2）氫氣或氧氣
（3）不能燃燒，不支持燃燒，二氧化碳密度比空氣大或不支持燃燒
【解析】（1）根據(jù)所指儀器的名稱解答；
（2）該裝置為“固液常溫型”氣體發(fā)生裝置，當(dāng)用活潑金屬和稀鹽酸制取氫氣時(shí)，或者使用過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣時(shí)，都可以使用此裝置；
（3）反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w從石灰水中溢出，在底部不斷積累，當(dāng)二氧化碳的高度大于蠟燭火焰的高度時(shí)，由于缺乏氧氣，于是蠟燭熄滅，據(jù)此推測(cè)二氧化碳的性質(zhì)。
【解答】（1）儀器① 的名稱為長(zhǎng)頸漏斗；
（2）實(shí)驗(yàn)室利用A裝置還可以制取的氣體為氫氣或氧氣。
（3）若A中不斷產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，裝置B中觀察到蠟燭熄滅的現(xiàn)象，說(shuō)明二氧化碳具有的性質(zhì)是：不能燃燒，不支持燃燒，二氧化碳密度比空氣大或不支持燃燒。
例3、（1）CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2；將正在燃燒的小木條放到集氣瓶口，如果木條馬上熄滅，那么二氧化碳已經(jīng)收集滿
（2）BD；b
【解析】（1）確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式。根據(jù)二氧化碳驗(yàn)滿的方法解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和反應(yīng)條件選擇氣體的發(fā)生裝置。根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇合適的收集方法。
【解答】（1）實(shí)驗(yàn)室用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取CO2 ，即碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為： CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2 。判斷CO2收集滿的方法是：將正在燃燒的小木條放到集氣瓶口，如果木條馬上熄滅，那么二氧化碳已經(jīng)收集滿。
（2）在實(shí)驗(yàn)室中常采用熟石灰固體和氯化銨固體混合加熱的方法來(lái)制取，那么發(fā)生裝置應(yīng)該選擇“固態(tài)加熱型”，即選B；氨氣易溶于水且密度小于空氣，因此可用“向下排空氣法”收集，即選D。
用F圖裝置收集氨氣，因?yàn)榘睔獾拿芏刃∮诳諝猓约瘹馄績(jī)?nèi)空氣集中在底部，則氣體從短導(dǎo)管b進(jìn)入，空氣從長(zhǎng)導(dǎo)管a排出。
例4、（1）不燃燒也不支持燃燒
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）100
【解析】（1）根據(jù)“能使燃著的蠟燭熄滅”推測(cè)二氧化碳的性質(zhì)；
（2）氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）首先根據(jù)卡文迪許的結(jié)論計(jì)算水中溶解的二氧化碳的質(zhì)量，再用減法計(jì)算剩余二氧化碳的體積，也就是量筒中收集到的水的體積。
【解答】（1）根據(jù)海爾蒙特的發(fā)現(xiàn)，可推測(cè)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：不燃燒也不支持燃燒。
（2）布萊克實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)③的化學(xué)方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（3）根據(jù)卡文迪許的結(jié)論可知，200毫升的蒸餾水中可以溶解200毫升的二氧化碳，那么剩余二氧化碳的體積為：300mL-200mL=100mL，因此量筒中收集到水的體積大約為100mL。
例5、（1）分液漏斗
（2）石灰石表面有氣泡產(chǎn)生
（3）藥品用量少，產(chǎn)生的廢棄物也少，操作方便
（4）將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳已集滿
（5）解：設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
　 73 44
　 1.46g×10% x
73/44＝(1.46g×10%)/x
x=0.088g
答：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為0.088g．
【解析】（1）圖乙中微型塑料滴管在實(shí)驗(yàn)中的作用與圖甲中的分液漏斗相同；
（2）圖乙中石灰石與鹽酸的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是石灰石表面有氣泡產(chǎn)生；
（3）“微型”實(shí)驗(yàn)裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是藥品用量少，產(chǎn)生的廢棄物也少，操作方便；
（4）二氧化碳驗(yàn)滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳已集滿；
1.（1）漏斗內(nèi)外出現(xiàn)一段液面差，且保持一段時(shí)間不變 （2）a
【解析】（1）長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入水后，會(huì)對(duì)裝置內(nèi)的氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)，如果裝置的氣密性良好，那么漏斗內(nèi)的水柱的高度在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變。
（2）由于二氧化碳的密度大于空氣，因此二氧化碳會(huì)集中在集氣瓶的下面，而空氣集中在集氣瓶的上面，因此二氧化碳應(yīng)該從下面的短導(dǎo)管進(jìn)入，里面的空氣則從長(zhǎng)導(dǎo)管流出。
【解答】（1）檢查裝置的氣密性：關(guān)閉活塞，往長(zhǎng)頸漏斗中加入一定量的水， 若觀察到漏斗內(nèi)外出現(xiàn)一段液面差，且保持一段時(shí)間不變的現(xiàn)象,說(shuō)明裝置氣密性良好。
（2）排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w：氣體應(yīng)從短導(dǎo)管a管進(jìn)。
2．B
【解析】對(duì)各個(gè)選項(xiàng)中的裝置進(jìn)行分析，確定是否能夠達(dá)到對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯伞?br/>A.干燥CO2 時(shí)，應(yīng)該讓氣體從長(zhǎng)管進(jìn)入濃鹽酸，從短管排出，故A正確不合題意；
B.收集O2 時(shí)，應(yīng)該讓氧氣從短導(dǎo)管進(jìn)入，利用氧氣的壓強(qiáng)將水從長(zhǎng)導(dǎo)管排出，故B錯(cuò)誤符合題意；
C.驗(yàn)證CO2性質(zhì) 時(shí)，二氧化碳從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入后生成碳酸，從而使紫色的石蕊試液變紅，故C正確不合題意；
D.監(jiān)控氣體流速，讓氧氣從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入水中，再?gòu)乃幸绯觯梢钥刂蒲鯕獾牧魉伲蔇正確不合題意。
3.（1）A；b；b
（2）將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，木條熄滅則收集滿了；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；不能
【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置。如果氣體的密度大于空氣，那么氣體從短管進(jìn)入；如果氣體的密度大于空氣，那么氣體從長(zhǎng)管進(jìn)入。使用排水法收集氣體時(shí)，依靠氣體的壓力將水排出，而水始終聚集在集氣瓶的底部，因此氣體應(yīng)該從短管進(jìn)入。
（2）根據(jù)二氧化碳驗(yàn)滿的方法解答。二氧化碳能夠使澄清的石灰水變渾濁，即氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式。G中大理石放在隔板上，而稀鹽酸在試管底部，一旦關(guān)閉彈簧夾，生成的二氧化碳不能排出會(huì)使試管內(nèi)氣壓增大，從而將稀鹽酸壓回長(zhǎng)頸漏斗，將大理石和稀鹽酸分開(kāi)，反應(yīng)很快停止。實(shí)驗(yàn)室使用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時(shí)，二氧化錳只是催化劑，即使過(guò)氧化氫溶液與它分開(kāi)，反應(yīng)照樣進(jìn)行，不能停止，只是反應(yīng)更慢一些。
【解答】（1）無(wú)水醋酸鈉和堿石灰都是固體，且反應(yīng)需要加熱，因此發(fā)生裝置選取“固體加熱型”，即A。
若選用F裝置用于排空氣法收集甲烷，因?yàn)榧淄槊芏缺瓤諝庑。约淄閼?yīng)從短管b通入。
若選用F裝置用于排水法收集甲烷，瓶中先裝滿水，甲烷應(yīng)從b端通入。
（2）收集CO2氣體驗(yàn)滿的方法為：將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，木條熄滅則收集滿了。
檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的方程式為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
乙同學(xué)認(rèn)為，也可以用G和D裝置制取CO2氣體，而且比甲的裝置更好，理由是：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。如果實(shí)驗(yàn)室用G裝置來(lái)制取O2，該裝置不能夠達(dá)到乙同學(xué)認(rèn)為的作用。
4．（1）鐵架臺(tái)
（2）B、E；使用分 液漏斗，能夠控制反應(yīng)的速率
（3）F
（4）澄清石灰水變渾濁；2KMnO4=== K2MnO4+ MnO2 +O2↑
【解析】（1）根據(jù)常見(jiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的名稱解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，選擇合適的氣體發(fā)生裝置；根據(jù)生成物的性質(zhì)，選擇合適的收集方法。
（3）根據(jù)濃硫酸的吸水性解答；
（4）蠟燭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和水，因此澄清的石灰水會(huì)變渾濁。確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【解答】（1）根據(jù)圖片可知，①為鐵架臺(tái)。
（2）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，則發(fā)生裝置選擇“固液常溫型”；二氧化碳溶于水，密度大于空氣，因此使用向上排空氣法收集，即選擇裝置BE。該裝置的優(yōu)點(diǎn)為：使用分液漏斗，能夠控制反應(yīng)的速率。
（3）若用(2)中所選裝置來(lái)制取干燥的氧氣，還需要干燥氧氣的裝置，即裝置F。
（4）某興趣小組的同學(xué)用A、G、H裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)時(shí)G裝置中蠟燭燃燒更劇烈，H裝置中的現(xiàn)象是：澄清的石灰水變渾濁。A裝置中，高錳酸鉀加熱分解，生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2KMnO4 === K2MnO4+ MnO2 +O2↑ 。
5.減小；增大；甲；體積；密度；使水與二氧化碳分離，阻止二氧化碳溶于水
【解析】方案一：反應(yīng)后，只有生成的二氧化碳逸出會(huì)造成總質(zhì)量減小，因此反應(yīng)前后總質(zhì)量的差就是生成二氧化碳的質(zhì)量；
方案二：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，則反應(yīng)前后氫氧化鈉溶液的質(zhì)量的增大量就是生成二氧化碳的質(zhì)量；
方案三：在甲圖中，生成的二氧化碳從短管進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)氣壓增大，于是水會(huì)通過(guò)長(zhǎng)管流入量筒。當(dāng)水靜止下來(lái)時(shí)，量筒內(nèi)水的體積就是生成二氧化碳?xì)怏w的體積，再根據(jù)m=ρV可計(jì)算出氣體的質(zhì)量。二氧化碳溶于水，在水面上方注入一層油，可以防止二氧化碳溶于水，據(jù)此分析解答。
【解答】方案一：稱量反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的減小量。
方案二：稱量吸收二氧化碳前后盛有氫氧化鈉溶液容器質(zhì)量的增大量。
方案三：選用圖中甲裝置可測(cè)量產(chǎn)生的二氧化碳的體積，再根據(jù)此時(shí)二氧化碳的密度，可計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量。圖中水面上油層所起到的作用是：使水與二氧化碳分離，阻止二氧化碳溶于水。
6.（1）甲
（2）解：設(shè)參加反應(yīng)的大理石的質(zhì)量為x
生成二氧化碳的質(zhì)量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
＝ x＝10g
CaCO3%＝40%
【解析】（1）將甲和乙，甲和丙的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較即可；
（2）根據(jù)甲的數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)前后總質(zhì)量之差就是生成二氧化碳的質(zhì)量，寫(xiě)出碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)的方程式，利用二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，最后根據(jù)計(jì)算即可。
【解答】（1）甲和乙中，稀鹽酸的質(zhì)量相同，而大理石多加入了：30g-25g=5g，反應(yīng)后總質(zhì)量也增加了：100.6g-95.6g=5g，那么多加入的5g大理石沒(méi)有反應(yīng)。甲和丙中，大理石的質(zhì)量相等，而多加入稀鹽酸：95g-75g=20g，反應(yīng)后總質(zhì)量也增加了：115.6g-95.6g=20g，可見(jiàn)多加入的20g稀鹽酸根本沒(méi)有反應(yīng)。二者對(duì)比可知，在甲中，稀鹽酸和大理石剛好完全反應(yīng)。
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g；
設(shè)參加反應(yīng)的大理石的質(zhì)量為x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
；
解得：x＝10g；
那么大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。
1．C
【解析】反應(yīng)物的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，但是反應(yīng)物的狀態(tài)不會(huì)改變最終生成物的種類和質(zhì)量，據(jù)此分析判斷。
【解答】粉末狀碳酸鈣比塊狀碳酸鈣的顆粒更小，與稀鹽酸的接觸面積更大，因此反應(yīng)速度更快，即生長(zhǎng)氫氣的速度更快。由于碳酸鈣都是10g，因此最終生成二氧化碳的氣體的質(zhì)量都相等，故C正確，而A、B、D錯(cuò)誤。
2.B
【解析】A、關(guān)閉止水夾，試管內(nèi)氣壓增大，液體被壓出試管，固液分離，打開(kāi)止水夾后，固液接觸，反應(yīng)進(jìn)行，C、D同理；
B、固體放在小試管中，加入酸后，酸和固體不能分離，無(wú)法控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。
3．溶液變紅色；Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O；密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒
【解析】（1）根據(jù)酸堿指示劑的性質(zhì)解答；
（2）確定反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）二氧化碳進(jìn)入燒杯后，下面的蠟燭先熄滅，說(shuō)明它的密度比空氣大，都沉積在燒杯底部；而蠟燭熄滅，則說(shuō)明二氧化碳自己不能燃燒，同時(shí)它也不支持燃燒。
【解答】（1）石灰石和稀鹽酸反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳溶于水形成碳酸，從而使紫色的石蕊試液變成紅色；
（2）b處澄清的石灰水變渾濁，即氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和水，則反應(yīng)的方程式為： Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O 。
（3）移開(kāi)擋板后發(fā)現(xiàn)低處蠟燭先熄滅，由此可推出CO2的性質(zhì)為：密度比空氣大，不能燃燒，不支持燃燒。
4.（1）一半濕潤(rùn)的石蕊小花變紅色，另一半不變色；CO2+H2O=H2CO3；濃硫酸
（2）F中澄清石灰水變渾濁；E中有氣泡產(chǎn)生；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【解析】（1）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，通過(guò)裝置B中濃硫酸的干燥，然后通入A中。二氧化碳不能使干燥的石蕊小花變色，但是能夠與濕潤(rùn)石蕊小花中的水反應(yīng)生成碳酸，從而使其變成紅色，據(jù)此描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、寫(xiě)出方程式和推斷B中的試劑。
（2）稀鹽酸與石灰石反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)入集氣瓶E后被收集，其中的空氣被排出去。當(dāng)裝置E中的二氧化碳收集滿后，二氧化碳會(huì)進(jìn)入F，從而使澄清的石灰水變渾濁。
E中的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，從而使E內(nèi)氣壓減小，D中的稀鹽酸被吸入E中，與碳酸鈉反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，于是會(huì)看到E中有氣泡產(chǎn)生，據(jù)此描述現(xiàn)象，寫(xiě)出方程式。
【解答】（1）若打開(kāi)止水夾 K1，關(guān)閉止水夾 K2，從長(zhǎng)頸漏斗向裝置 C 中加入足量的稀鹽酸，A 中的現(xiàn)象是：一半濕潤(rùn)的石蕊小花變紅色，另一半不變色，可證明 CO2 能與水反應(yīng)。
二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，反應(yīng)方程式為：CO2+H2O=H2CO3。B 中應(yīng)盛放的試劑是濃硫酸。
（2）若打開(kāi)止水夾 K2、K4，關(guān)閉 K1、K3，從長(zhǎng)頸漏斗向裝置 C 中加入足量的稀鹽酸，當(dāng)觀察到F中澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象時(shí)，證明 E 中 CO2 已集滿。
關(guān)閉止水夾 K2、K4，打開(kāi) K3，從分液漏斗向 E 中加入適量的氫氧化鈉溶液。該實(shí)驗(yàn)中，能證明 CO2 與 NaOH 確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是：E中有氣泡產(chǎn)生。CO2 與 NaOH 反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，反應(yīng)化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
5.（1）測(cè)CO2的體積
（2）反應(yīng)物接觸面積較大，反應(yīng)速率較快，相比之下，反應(yīng)需要時(shí)間短
（3）生成二氧化碳的質(zhì)量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么難大理石中碳酸鈣的含量為：。
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前，B中裝滿水。當(dāng)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入B中時(shí)，對(duì)里面的水產(chǎn)生壓強(qiáng)，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入量筒，當(dāng)水不流動(dòng)時(shí)，量筒內(nèi)水的體積就是生成二氧化碳的體積。
（2）在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的顆粒越小，接觸面積越大，同時(shí)參加反應(yīng)的物質(zhì)越多，即反應(yīng)速度越快，據(jù)此分析解得；
（3）首先根據(jù)m=ρV計(jì)算出生成二氧化碳的質(zhì)量，然后寫(xiě)出碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的方程式，利用比例關(guān)系計(jì)算出參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，最后與大理石的質(zhì)量作比得到它的含量。
【解答】（1）了比較反應(yīng)速度，設(shè)計(jì)如圖一所示裝置，其中量筒的作用是：測(cè)CO2的體積；
（2）對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)的曲線的解釋：反應(yīng)物接觸面積較大，反應(yīng)速率較快，相比之下，反應(yīng)需要時(shí)間短。
（3）生成二氧化碳的質(zhì)量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么難大理石中碳酸鈣的含量為：。
浙教版寒假“快人一步”八（下）科學(xué)講義（二十一）
二氧化碳的制取

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