湖北省武汉市四年（2020-2023）中考化学模拟题按知识点分层汇编-16二氧化碳的制取
一、单选题
1．（2022·湖北武汉·统考模拟预测）某小组利用一定量的锌粉、铁粉、碳酸钙粉末、稀盐酸和氯化铜溶液，进行如下图所示实验，充分反应后将三支试管中的物质全部倒入烧杯丁中，有气泡产生，最终仍有固体残留(实验中不考虑水的蒸发)。下列说法不正确的是
A．甲，乙、丙中的物质混合时可能不会发生置换反应
B．丁烧杯中产生的气体可能是两种气体的混合物
C．过滤丁中混合物，所得溶液可能呈无色
D．过滤丁中混合物，若滤液中含四种阳离子，则滤渣可能含三种物质
2．（2022·湖北武汉·三模）利用甲酸（ HCOOH）与浓硫酸制备CO，并用如下实验装置验证CO的有关性质。已知： ，下列说法不正确的是
A．操作时，先点燃乙处酒精灯，再滴加 HCOOH
B．装置丙的作用是防止倒吸
C．装置丁既可检验CO2，又可收集CO
D．随着反应进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小
3．（2022·湖北武汉·模拟预测）下列图示的实验操作中，错误的是（ ）
A．稀释浓硫酸 B．二氧化碳验满
C．加入粉末状固体 D．蒸发食盐水
4．（2020·湖北武汉·统考模拟预测）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(图中固定玻璃管的仪器已略去)，下列说法正确的是
A．将丁处氢氧化钠溶液改为澄清石灰水，可检验乙处反应生成的二氧化碳
B．乙处发生的反应属于置换反应
C．丙装置的作用是收集二氧化碳
D．甲处发生的反应中，二氧化碳作氧化剂
二、实验题
5．（2022·湖北武汉·一模）根据如图回答有关问题：
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式是______。
(2)与装置A相比，装置B的优点是______；为了解装置具有该优点的原因，同学们在装置B中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图C）。下列说法正确的是______（填序号）。
①ab段试管中液面逐渐上升
②bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
③c点的对应操作是打开弹簧夹
④bc段压强基本不变，说明装置气密性好
6．（2021·湖北武汉·校考模拟预测）如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置。
(1)实验室利用A装置制氧气的文字表达式：___________，该反应属于______（填基本反应类型）。
(2)利用A制取氧气的实验中，A中棉花的作用为：___________，若在制取氧气时试管炸裂，可能的原因为：___________。
(3)已知二氧化碳密度比空气大，能溶于水，实验室中常用碳酸钙（固体）和盐酸（液体）在常温下反应制取二氧化碳，则实验室制取并收集二氧化碳的装置为：____________（填A﹣E字母）。
(4)若用B和F装置制取并收集氧气，则B装置的导管应与 ___________（a/b）连接。
7．（2021·湖北武汉·统考一模）某气体可能含有H2、CO中的一种或两种。小明为检验该气体的组成并用该气体测量某氧化铜样品(含少量铜)中CuO 的质量分数，进行了如下图所示实验(装置气密性良好，夹持装置已略去)。
(1)仪器甲的名称为_______。
(2)虚框内有下列装置，导管的正确连接顺序是a— ______(填序号)。
实验前﹐先依次称量氧化铜样品和装置IV的质量，分别记为 W1和 W2。待CuO 样品完全反应后，冷却，再依次称量硬质玻璃管中剩余固体和装置IV的质量，分别记为W3和W4。
(3)能判断原气体中只含有 CO 的依据是______。III处装置内发生反应的化学方程式为_____。
(4)样品中氧化铜的质量分数为_______。
三、综合应用题
8．（2023·湖北武汉·武汉外国语学校（武汉实验外国语学校）校考一模）2022年10月31日，长征五号B遥四运载火箭成功将梦天实验舱成功送入预定轨道。金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠(Na2O2)在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：。为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验。
(1)A中发生反应的化学方程式为_______；检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到_______现象，即可证明装置不漏气。
(2)表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是_______。
(3)D瓶收集到的气体是_______，验满的操作是_______。
(4)常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式_______。
(5)某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气75g，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？(请详细写出解题过程)
四、科学探究题
9．（2020·湖北武汉·统考二模）热水瓶用久后，瓶胆内壁附着一层水垢，其成分为碳酸钙、氢氧化镁及少量水， 实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成分的质量分数，某化学兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，A、C、D、E 中所装药品足量）。已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，加热条件下，氢氧化镁易分解，反应方程式为：Mg（OH）2MgO + H2 O。
部分实验步骤如下：
Ⅰ.将质量为 m 的样品装入装置 B 的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；
Ⅱ.待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却；
Ⅲ.实验完毕，测得装置 C、D 中的液体质量分别增加了m1、m2；
Ⅳ.根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁及水的质量分数。 请回答下列问题：
（1）装置 C 中所装药品为____________。
（2）装置 E 的作用为____________。
（3）装置 D 中反应的方程式为____________。
（4）该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为____________。
（5）实验反思：实验步骤不变，若没有装置 A，会导致碳酸钙的测定结果____________（填“偏大”、“偏小”或“无法判断，下同”），若没有装置 E，会导致氢氧化镁的测得结果____________。
五、计算题
10．（2022·湖北武汉·三模）根据如图信息进行计算。（已知石灰石中的杂质既不溶水也不能被反应）
（1）请计算所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程）。
（2）如果滤渣没有烘干就直接称量；计算所得溶液中溶质的质量分数将会比实际值______（填“偏大“或“偏小”）。
11．（2021·湖北武汉·统考一模）某同学将100.0 g稀盐酸分两次加入到盛有鸡蛋壳粉末的烧杯中，充分反应后称量烧杯和药品的总质量如下图所示(已知鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应；不考虑稀盐酸的挥发和二氧化碳的溶解)。
回答下列问题:
(1)生成二氧化碳的总质量为 。
(2)计算所用稀盐酸中溶质的质量分数。
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参考答案：
1．D
【分析】甲试管中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，乙试管中铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，丙试管中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，将三只试管中的物质全部倒入烧杯丁中，有气泡产生，则该气泡可能是过量的锌或铁与过量稀盐酸反应产生氢气，也可能是过量的碳酸钙与过量的稀盐酸反应产生二氧化碳。
【详解】A.由于甲，乙、丙中的物质混合时产生的气体可能是二氧化碳，而碳酸钙与稀盐酸反应属于复分解反应，则该选项说法正确；
B.甲，乙、丙中的物质混合时产生的气体可能是氢气和二氧化碳的混合物，该选项说法正确；
C.虽然氯化亚铁溶液为浅绿色，但锌能与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，则若甲试管中锌过量，所得溶液可能为无色，该选项说法正确；
D.若滤液中含四种阳离子，则四种阳离子分别为锌离子、亚铁离子、铜离子、钙离子，则说明乙试管中氯化铜过量，又由于锌能与氯化亚铁、氯化铜反应，则混合后的残留固体中不可能含有锌，则该固体为碳酸钙和铜，即滤渣只含两种物质，该选项说法不正确；
故选D。
2．A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空气，遇明火容易发生爆炸，故应先滴加HCOOH，产生一氧化碳，将装置内的空气排尽，然后点燃乙处酒精灯，符合题意；
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应，由于消耗了二氧化碳，装置内压强减小，澄清石灰水容易倒吸，炸裂试管，故装置丙的作用是防止倒吸，不符合题意；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故装置丁可以检验CO2，同时一氧化碳与澄清石灰水不反应，可用排水法收集CO，不符合题意；
D、，该反应有水生成，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，产生CO气体速率减小，不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】A、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散；一定不能把水注入浓硫酸中，正确；B、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，错误；C、取用粉末状药品，试管横放，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，正确；D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，正确。故选B。
点睛：浓硫酸的稀释时，如果将水加入浓硫酸中，由于水的密度较小，浮在浓硫酸上面，而浓硫酸溶于水时会放出大量的热，使水立刻沸腾，造成硫酸液滴向四周飞溅，这是非常危险的，因此，浓硫酸稀释时，一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断用玻璃棒搅拌；切不可将水倒进浓硫酸里。可以简记为：“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。”
4．D
【详解】A、该实验中的碳粉不能将二氧化碳完全还原成一氧化碳，故会对实验造成干扰，即将丁处氢氧化钠溶液改为澄清石灰水，也不能检验乙处反应生成的二氧化碳，错误；
B、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应物是两种化合物，不属置换反应，错误；
C、丙装置的作用是防止丁的液体倒吸入玻璃管中，错误；
D、碳还原二氧化碳中，碳能夺取二氧化碳中的氧生成一氧化碳，故碳是还原剂，二氧化碳是氧化剂，正确。
故选D。
5．(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2) 能控制反应发生和停止 ②③④
【解析】(1)
实验室制取二氧化碳时，石灰石或大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
(2)
与装置A相比，装置B的优点是能控制反应发生和停止，关闭弹簧夹，气体无法排出，压强增大，液体被压入长颈漏斗，反应停止，打开弹簧夹，气体排出，压强减小，液体重新流入试管，反应重新发生；下列说法正确的是
①ab段压强增大，试管中液面逐渐下降，错误。
②bc段压强最大，石灰石与稀盐酸脱离接触，正确。
③c点的对应操作是打开弹簧夹，气体排出，压强减小，正确。
④bc段压强基本不变，说明装置气密性好，正确。
故填：能控制反应发生和停止；②③④。
6．(1) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
(2) 防止固体粉末进入导管堵塞导管 先熄灭酒精灯再从水中撤离导管或试管口未向下倾斜（合理即可）
(3)BC
(4)a
【分析】(1)
A装置适合固体加热的反应，有棉花，所以用高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为；该反应符合“多变一”特点，属于分解反应。
(2)
高锰酸钾制取氧气，试管口要加一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管；实验结束后，试管破裂，可能的原因有先熄灭酒精灯再从水中撤离导管或试管口未向下倾斜等。
(3)
实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应是固液不加热型，发生装置选B，二氧化密度比空气大，能溶于水，所以收集方法是向上排空气法，故选C收集。
(4)
氧气的密度比空气大，用装置F收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口a端通入。
7． 酒精灯 efdcb W2=W4且Ⅲ中澄清石灰水变浑浊
【详解】（1）由图可知，仪器甲的名称是：酒精灯；
（2）氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，可用浓硫酸吸收水，测出生成水的质量；一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，可用澄清石灰水检验并吸收二氧化碳，测出生成二氧化碳的质量；洗气应“长进短出”，且应先吸收水分，再吸收二氧化碳，防止气体从Ⅲ中携带出水蒸气，干扰实验结果；一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳排放到空气中，会污染空气，可用排水法收集一氧化碳，一氧化碳的密度比水小，应从b端进入，故连接顺序为：a— e—f—d—c—b；
（3）原气体中只有一氧化碳，则一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，无水生成，故装置IV中质量不变，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，Ⅲ中澄清石灰水变浑浊，故依据是：W2=W4且Ⅲ中澄清石灰水变浑浊；
III处装置内发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
（4）硬质玻璃管中固体减少量即氧化铜中氧元素的质量，故氧化铜的质量为：，样品中氧化铜的质量分数为：
8．(1) 长颈漏斗内液面不下降
(2)C中澄清的石灰水变浑浊
(3) 氧气##O2 将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃则已满
(4)
(5)解：设该潜水艇中每天需要过氧化钠的质量为x
消耗的氧气质量：4×24h×75g/h=7200g=7.2kg
x=35.1kg
答：该潜水艇中每天需要过氧化钠35.1kg。
【详解】（1）A中发生反应为碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，对应的化学方程式为；检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到长颈漏斗内液面不下降，即可证明装置不漏气。
（2）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是C中澄清的石灰水变浑浊，因为没有被完全吸收的二氧化碳会与氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙。
（3）B中：，所以D瓶收集到的气体是氧气，验满的操作是将带火星的小木条放在集气瓶口，木条复燃则已满。
（4）常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，对应该反应的化学方程式为。
（5）详解见答案。
9． 浓硫酸 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气防止进入装置D。 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 偏大 偏小
【分析】装置A中的碱石灰主要是为了排除空气中的水蒸气和二氧化碳的干扰，在装置B中加热样品会产生气体二氧化碳和水蒸气，实验目的是为了计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数，所以我们需要测得生成的水和二氧化碳的质量。
【详解】（1）装置D中的氢氧化钠溶液主要是为了测得生成的二氧化碳的质量，所以装置C中的溶液应该可以测得生成的水的质量，故应为浓硫酸，故填：浓硫酸。
（2）装置E可吸收空气中的二氧化碳和水蒸气防止进入装置D对测量结果造成影响，故填：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气防止进入装置D。
（3）装置D中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳生成碳酸钠和水，其化学方程式为CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O，故填：CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O。
（4）D液体增加的质量实际上是碳酸钙分解生成的二氧化碳的质量，设碳酸钙质量为x。
故水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为：
（5）若没有装置 A，空气中的二氧化碳会被D吸收，m2偏大，碳酸钙质量偏大，会导致碳酸钙的测定结果偏大，若没有装置 E，空气中的水蒸气二氧化碳进入D，同理会导致m2偏大，碳酸钙质量偏大，会导致碳酸钙的测定结果偏大，则氢氧化镁的测得结果偏小，故填：偏大；偏小。
10．（1）石灰石中碳酸钙的质量为：15g-5g=10g
解：设所得溶液中溶质的质量分数为x
x=10%
答：所得溶液中溶质的质量分数为10%
（2）偏小
【详解】（1）见答案；
（2）如果滤渣没有烘干就直接称量，滤渣质量偏大，会导致计算出的碳酸钙的质量偏小，计算出的氯化钙的质量偏小，所得溶液中溶质的质量分数偏小。
11．（1）6.6g
（2）由题可知第一次加入稀盐酸后鸡蛋壳有剩余，第二次加入稀盐酸后鸡蛋壳完全反应完，稀盐酸有剩余，故用第一次来求稀盐酸的质量分数。
设50g稀盐酸中溶液的质量为x
x=14.6%
答：所以稀盐酸的溶质质量分数为：14.6%。
【详解】（1）鸡蛋壳70. 0g 加50. 0g稀盐酸后烧杯内总质量为115. 6g ，由质量守恒定律得出一次生成二氧化碳的质量为：70.0g+50. 0g-115.6g=4. 4g， 第二次又加入50. 0g稀盐酸后，又产生二氧化碳的质量为：115. 6g+50. 0g-163. 4g=2. 2g ，所以两次次共产生二氧化碳的质量为 4. 4g+2. 2g=6. 6g；
（2） 见答案。
答案第6页，共6页
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