6.2 二氧化碳的制取和研究 同步练习(含解析) 2022-2023上学期广东省九年级化学期末试题选编

6.2 二氧化碳的制取和研究
一、单选题
1.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是
A.图①:足量的碳在盛有氧气的密闭容器内充分燃烧
B.图②:在电解器玻璃管里加满水,用惰性电极进行电解
C.图③:红磷在盛有一定量空气的密闭容器中燃烧至熄灭
D.图④:等质量CaCO3分别与等体积等质量分数的稀盐酸(足量)反应
2.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)如图是实验室制取气体时可能用到的一些装置。下列说法中错误的是
A.使用②制取二氧化碳时,为防止漏气,长颈漏斗下端需伸入液面以下
B.实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,可用①作发生装置
C.用⑤收集氧气时,气体从管口a进入
D.制取氢气时,可用④作收集装置
3.(2022秋·广东清远·九年级期末)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
二、实验题
4.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)实验室制取气体是化学学习者的必备技能。实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸,以及下列仪器:
(1)利用上述仪器和药品制取二氧化碳,要选择的仪器是 (填编号),药品是 ,反应的化学方程式是 。
(2)在实验室制取二氧化碳的研究中,进行了如下实验:
药品 实验编号
甲 乙 丙 丁
大理石 mg,块状 mg,块状 mg,粉末状 mg,粉末状
盐酸(过量) wg,稀盐酸 wg,浓盐酸 wg,稀盐酸 wg,浓盐酸
Ⅰ.若要研究大理石的形状(状态、表面积)对反应速率的影响,可选择实验甲与 (填实验编号)对照。
Ⅱ.除大理石的形状(状态、表面积)外,上述实验研究的另一个影响反应速率的因素是 。
(3)在上述仪器和药品的基础上,若补充一种仪器 (填名称),再选择上述仪器中的 (填编号)和药品 还可以制取氧气,反应的化学方程式为 ,为了能收集到1.6g氧气,至少需 g药品。
(4)分离液态空气是工业上制取氧气的重要途径,下图是工业上制氧气的流程图:
①氮气的沸点为-196℃,氧气的沸点为-183℃在蒸发的过程中 (填“氮气”或“氧气”)先被蒸发出来。
②从微粒的角度分析,物质状态改变的原因是 。
5.(2022秋·广东云浮·九年级统考期末)实验室现有如下实验用品:氯酸钾、稀盐酸、大理石、火柴、药匙、镊子、带铁夹的铁架台、升降台及以下仪器。请回答下列问题,并按要求填写相应空白:
(1)写出b、c的仪器名称,b ;c 。
(2)利用上述仪器及药品能制取的气体是 ,制取一瓶该气体需要的仪器标号有 ,该反应的化学方程式 。
(3)若利用澄清石灰水检验二氧化碳,实验中会观察到液面下的导管口有气泡冒出,这是因为发生装置内物质反应时气体体积 (填“增大”或“减小”,下同),压强 ,在压强差的作用下,气体从导管口冒出。
(4)若要制取能提供呼吸的气体 (写化学式),还需提供一种药品,其作用是作 。
6.(2022秋·广东深圳·九年级期末)化学是一门以实验为基础的科学,结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:① ;② ;
(2)实验室制取少量二氧化碳时,发生装置最好选用上图的 (填字母,下同),收集装置选用 ,如需随时控制反应速率并节约药品,发生装置最好选用 ;实验室制取二氧化碳的反应文字(或化学式)表达式是 ;检验集气瓶内的二氧化碳气体已满的方法和现象是 。
(3)实验室用装置C制取氧气时,该反应的文字(或化学式)表达式是 。如用G装置收集氧气,当观察到瓶内气泡往外冒时(即氧气已满),接下来应当进行的操作是: ,将集气瓶正放在桌上,然后再移出导管,熄灭酒精灯。
(4)小芳同学在实验室利用如图的装置制备二氧化碳,她通过拉动铜丝控制底部破损的小试管升降。这一改进的目的是以下的______(选填序号)
A.使反应随时发生或停止 B.使破损的小试管得到利用 C.生成更多的二氧化碳
7.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)实验室可选用下图装置制取常见的气体。
(1)仪器E的名称是 ,用块状大理石和稀盐酸反应制取,选取能随开随用、随关随停的气体发生装置是 (填序号)。
(2)选用发生装置A制取,最好选用的药品为 ,反应的化学方程式为 。选择装置F收集,验满的方法是 。
(3)分解可制取,实验室通过测定收集一定体积所用的时间,来研究不同条件对分解速率的影响。
序号 温度/ °C H2O2溶液浓度 H2O2溶液体积/mL lg催化剂 时间/s
1 20 5% 40 二氧化锰 37
2 20 10% 40 二氧化锰 14
3 20 a 40 氧化铜 b
①选择仪器补充完整实验方案(导管、连接和夹持仪器略)B→ (填序号)。
②上表中实验1、2探究 对分解速率的影响,实验2、3探究不同催化剂对分解速率的影响,则浓度a为 。
8.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)下图是实验室制取气体常用的装置,试回答有关问题:
(1)写出标号仪器的名称:① 、② ;
(2)检查装置B气密性的方法是:夹紧止水夹, ,观察到 ,则气密性良好。
(3)实验室若选B装置作为制取O2和CO2的发生装置,往长颈漏斗中应加入 ,就可制取CO2,收集CO2应选择 装置,那么收集CO2验满的方法是 .
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集干燥的氧气应选择的装置是 ,反应方程式为 .
(5)装置C与B相比,优点是 。
9.(2022秋·广东清远·九年级期末)请根据下列各图中提供的信息回答问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)请写出用装置B制取氧气的化学方程式: 。
(3)比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取O2的方法,两者的共同点是_______。
A.发生装置相同
B.都可用MnO2作催化剂
C.完全反应后剩余的固体成分相同
(4)装置B、C都可用来制取二氧化碳,装置C相对于装置B在操作方面的优势是 。
(5)用大理石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳气体,将这瓶气体按D所示慢慢倒入烧杯中,观察到蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
10.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用发生装置 (填字母序号),反应的方程式为 。若用装置D收集氧气,验满的方法是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若选用C作发生装置,你认为选用C的优点是 。
(3)欲使用装置E用排空气法收集二氧化碳,则气体应从 (填“a”或“b”)端通入;欲使用装置E用排水法收集氧气,先将瓶中装满水,再将气体从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)已知一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 (填字母序号)。
(5)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,应用 发生装置,收集氨气最好用 装置。
11.(2022秋·广东阳江·九年级统考期末)如图是初中化学常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出装置B中的任意一种玻璃仪器的名称 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母序号),反应的化学方程式是 。
(3)装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置,与装置B相比,装置C的优点是 。若用装置C作发生装置,关闭弹簧夹,反应停止后,液面应位于 (填“1”、“2”或“3”)处。
(4)若用装置D收集二氧化碳,气体应从 (填“m”或“n”)端进入。
(5)小红同学用装置E收集了一瓶氧气,测得氧气浓度偏低,原因可能是 (填序号)
a.收集气体前,集气瓶中没有注满水 b.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
c.收集气体后,集气瓶中仍有少量水 d.收集气体后,集气瓶正放在桌面上
(6)以下是化学教材中的几个实验,请据图回答问题。
实验一、二、三中都要在集气瓶中放少量的水。实验一中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,由此推测,二氧化硫具有的物理性质之一是 ;在“实验一”“实验二”“实验三”中,可以把水换成细沙的实验是 。
12.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)根据如图实验装置,请回答:
(1)写出标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)请写用图A制取二氧化碳的化学方程式 。收集装置为 。若用装置E收集二氧化碳,验满时将燃着的木条放在 (选填“a”或“b” )处。
(3)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,NH3极易溶于水。请根据信息回答下列问题:
实验室制取氨气,可选用的发生装置是 ,收集装置可以是 (填序号)。选择气体收集方法,从气体性质的角度需要考虑的因素是 。(填写一点)
(4)小明同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料,制成的气体发生装置(各部分连接紧密后,如图G所示)。该实验设计的优点有:能节约药品和 。(写一点即可)
13.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,从上图中选择的发生装置为 。
(2)利用E来收集气体,要等到 时,才能开始收集。为防止在使用排水法收集O2时操作错误导致倒吸,而影响发生装置,需在A与E装置之间连接一种称为“安全瓶”的装置,如图可用作“安全瓶”的装置是 (填序号①或②)。
(3)若用F装置收集CO2时,发生装置应连接在 (填“a”或“b”)端。若使用注射器来代替仪器Ⅰ,则其优点是 。
(4)实验室用高锰酸钾加热制备O2的化学方程式为 ,若需制备1.6gO2,不计实验损耗,至少需要消耗 g高锰酸钾。
14.(2022秋·广东清远·九年级统考期末)下图为实验室常用的实验装置,回答问题:
(1)仪器①和②的名称:① ② 。
(2)C装置的优点是 ,若用图C装置制取CO2,欲停止反应,应采取的操作是 。用大理石和稀盐酸制取该气体的化学方程式为 。
(3)用高锰酸钾加热制取氧气,可选装置 与F组合,其反应的化学方程式 。
(4)用双氧水制取氧气,则气体发生装置为 ,该反应的化学方程式为 。用如下图装置收集较干燥的O2,气体应从 端通入(选填 a”或“b”),
验满方法是 。
15.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)结合下图图示装置,回答有关问题。
(1)仪器a的名称为 ;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,可选用的发生和收集装置是 (填装置序号),但实验时需对该发生装置做的改进是 ,反应的化学 方程式为 。
(3)某同学提出只要将上述A装置和下图所示装置相连接,就可收集并测量生成的氧气的体积,则正确的连接顺序是:A装置的导管出口→ ( ) → ( ) →c(填接口字母)。
(4)实验室制取二氧化碳时,为控制反应速率应选择的发生装置为 (填装序号)。
16.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)下图为实验室制取气体时常用的仪器,请结合你所学的化学知识回答下列问题。
(1)写出用KClO3与MnO2的混合固体制取O2的化学方程式: ;其中MnO2所起的作用是 ,若用A装置作为发生装置,还缺少 (填仪器名称)。
(2)实验室制取CO2的化学方程式是 ,选择 和E组合作为制取和收集装置,其突出优点是可以随时控制反应的发生和停止。
(3)将CO2和O2的混合气体通过G装置进行净化,最终得到的气体是______(选填字母)。
A.CO2、O2 B.CO2 C.O2 D.O2、H2O
(4)实验室常用块状固体电石(主要成分是CaC2)与水反应制取乙炔(C2H2),该反应很剧烈,应选择的发生装置是 (选填字母)。通常情况下乙炔是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,若要收集较纯净的乙炔气体,则应将气体从 (选填“a”、“b”“c”或“d”)通入。
17.(2022秋·广东清远·九年级统考期末)认识物质通常从组成、结构、性质以及变化规律等角度进行研究,下图是常见气体的实验室制备及性质探究,回答下列问题。
(1)仪器名称:写出图B中a字母的仪器的名称 。
(2)反应原理、发生和收集装置
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ,发生装置和收集装置应选 (选填“A至E字母”),若用F装置收集二氧化碳,二氧化碳应从 (选填“①”、“②”)端进入。
②甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置和收集较纯净甲烷应选 (选填“A至E字母”)。
(3)性质探究
①探究氧气性质时,装置 G瓶底需铺一层水,目的是 ;写出反应的方程式 。
②探究二氧化碳性质时,观察到装置 H 中现象是 。
18.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)请回答下列问题。
实验Ⅰ:如图所示的A~G是实验室制取某些常见气体的装置,请完成下列相关问题。
(1)写出图中仪器①的名称: 。
(2)实验室利用高锰酸钾固体制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 (填字母)。
(3)实验室制备二氧化碳的化学方程式为 ,若用装置G收集二氧化碳气体,产生的气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选取装置C相对于装置B在操作方面的优势为 。
实验Ⅱ:电解水实验。
(5)通电一段时间后,玻璃管b内收集到的气体是 (填名称),当a管中气体体积为10mL时,b管中气体的体积为 。
(6)画出乙中方框内的微观示意图 。
(7)上述两个变化的微观实质是 。
19.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)的反应。
查阅资料得知:过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与CO2,H2O发生反应: Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+H20═4NaOH+O2↑
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,利用装置A制取CO2的优点是 .
(2)装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl,发生反应的化学方程式为 .
(3)装置D的作用是 .
(4)装置E中收集到的气体是 (填化学式),该气体还可以用下列图2装置中的 进行收集(填写字母序号).
(5)为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分,该小组同学进行了如图3实验:
根据判断,反应后装置C硬质玻璃管中固体为 .
20.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)请根据下面常用化学实验装置回答以下问题。

(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室选用B装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)若用F装置收集氧气,当 时开始收集,收集完氧气后用玻璃片 (填 “磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口, (填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(4)若用G装置通过排空气的方法收集氧气,验满的方法是 。
(5)实验室制取CO2的化学方程式为 。
(6)实验室制取CO2时,为了控制反应速率和节约药品,最好选择 (填字母)作为发生装置。检验生成气体是CO2所选用的试剂为 。
21.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)以下是实验室制取气体的部分仪器或装置。
(1)实验室制取CO2的化学方程式为 ,利用以上仪器或装置制取CO2,需要的仪器或装置是 (填标号)。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,还需要增加的仪器是 ,反应的化学方程式为 ;如用F装置收集氧气,当观察到 时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。
(3)一氧化氮(NO)气体在常温下难溶于水,不与水反应,易与氧气反应生成二氧化氮(NO2)气体。实验室收集NO,可用的装置是 (填标号)。
22.(2022秋·广东中山·九年级统考期末)根据下图的实验装置回答问题:
(1)仪器a名称是 。
(2)实验室制取的反应原理为 ,发生装置B选择用分液漏斗添加液体,优点是 。
(3)用A装置制取,发生反应的化学方程式为 ,试管口略向下的原因是 。
(4)已知:是一种黄绿色有刺激性气味的气体,密度比空气大,能溶于水,可使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝。实验室制取Cl2反应原理为:,从上图中选择的发生装置是 (填字母),若用D装置收集,验满的方法是将湿润的淀粉—碘化钾试纸靠近管口 (填“b”或“c”),若试纸变蓝,则收集满。
(5)下列对制取、和这三种气体的分析中正确的是 。
①制取和的发生装置相同
②和都不适宜用排水法收集气体
③制取和的反应中的作用是不同的
④和可用向上排空气法收集
23.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)常见气体的制取是初中化学基本实验技能。实验台上摆放着如图所示的仪器和药品。请结合图示信息回答:
(1)B 的仪器名称是 。
(2)制取 CO2应选用 (填编号)组装发生装置,选用的药品是 (填编号),反应的化学方程式为 ,气体收集满后,要用玻璃片的 面(填“光滑”或“磨砂”)朝下盖好集气瓶。
(3)选用上述药品制取氧气时发生反应的化学方程式为 。
(4)如图是某气体的实验室制取装置,请根据该装置推断:
①反应物的状态和反应条件是: 。
②该气体的物理性质: 。
三、科学探究题
24.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)某兴趣小组为探究CO2气体与金属Mg的反应,设计了一套制取纯净、干燥CO2气体,并用过量CO2与热的金属Mg充分反应的实验。请回答相关问题。
查阅资料:①盐酸易挥发氯化氢气体,实验室常用NaHCO3饱和溶液吸收该气体;②实验室常用浓硫酸干燥气体。
I、利用下列装置和相关药品进行实验。
(1)根据该实验目的,该装置的连接顺序是:a- - - - -f。
(2)实验时下列两个操作的先后顺序是 。
A.点燃D处酒精灯 B.打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸
II、探究Mg与CO2反应的产物。
可观察到D处的实验现象有黑白两种固体产生。查阅资料白色固体是氧化镁。小谭同学猜想黑色固体可能为碳单质。
(3)为了证实这一猜想,小谭同学设计实验如图:
向装置D反应后的固体中通入空气并灼烧,E中装入 ,通过观察实验现象,反应方程式为 ,可证明黑色固体为碳单质。
(4)交流与反思:
①小黎同学觉得上述实验不足以说明黑色固体就为碳单质,他的理由是:
②你认为若用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量,理论上测定结果将 (填“偏大、偏小或不变”)。
25.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)电石的主要成分是碳化钙(化学式为CaC2),是一种灰色块状固体,将其投入水中,它会迅速与水反应产生可燃烧的乙炔(C2H2)气体,反应完毕后,水底会沉积一种白色固体。实验小组决定对白色固体进行探究。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【查阅资料】①氢氧化钙微溶于水。
②生产碳化钙的原料是碳酸钙,所以碳化钙中有时存留没完全反应的碳酸钙
【做出猜想】小组经过讨论,对白色固体的成分提出如下几种猜想:
猜想Ⅰ:Ca(OH)2 猜想Ⅱ:CaCO3 猜想III: 。
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
a.取少量白色固体放入烧杯中,加水溶解,取上层清液于试管中,通入CO2。 猜想I成立
b.另取少量白色固体放入烧杯中,加入足量稀盐酸。 无气泡产生
操作a中通入CO2时,发生反应的化学方程式为 ;
【交流反思】碳化钙和水反应的化学方程式为: 。
根据以上信息,你可以得知电石的保存方式是 。
【迁移拓展】乙炔是一种有机物,完全燃烧的产物为 和 (均填化学式)。乙炔在空气中燃烧有较多量的黑烟产生,原因是 。
四、计算题
26.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)牙膏中的摩擦剂可以增强牙膏对牙齿的摩擦作用和去污效果。已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3和SiO2(SiO2不溶于水也不与稀盐酸反应)。为了测定摩擦剂中CaCO3的质量分数,通过实验测得如图数据:
(1)生成CO2的质量为________g;
(2)求摩擦剂中CaCO3的质量分数为_______。
27.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。现取25g大理石样品于烧杯中,缓慢加入稀盐酸(大理石中的杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应),剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如下图所示。求:
(1)在实验时可将大理石适当粉碎,这样做的目的是 。
(2)该大理石样品中碳酸钙的质量为 g,其质量分数为 。
(3)反应生成的CO2的质量为多少?(请写出完整的计算过程)
28.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)为研究影响石灰石和盐酸反应速率的因素,兴趣小组分别取12.5g同种石灰石(石灰石中的杂质不与盐酸反应)进行的3个实验如表所示,并绘制CO2质量与时间变化的曲线如图所示。
实验编号 药品
1 块状石灰石、5%足量稀HCl
2 块状石灰石、8%足量稀HCl
3 粉末状石灰石、8%足量稀HCl
(1)编号1的实验对应的曲线是 (选填“a”、“b” 或“c”)。
(2)根据实验结果,影响石灰石和盐酸反应速率的因素有 、 。
(3)通过计算求所用石灰石中碳酸钙的质量分数。写出计算过程。
29.(2022秋·广东河源·九年级统考期末)为了探究影响化学反应速率的因素,某学习小组同学选取成分完全相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各15克,分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应(样品中杂质不与稀盐酸反应),实验装置如图。
每隔2分钟读取一次电子天平的示数,据此计算生成的二氧化碳的质量,并记录前20分钟数据如表。
时间/分 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
大理石碎屑生成的CO2的质量/克 0 1.8 2.8 3.4 3.9 4.3 4.8 5.2 5.5 5.5 5.5
块状大理石生成的CO2的质量/克 0 0.6 1.2 1.7 2.2 2.7 3.2 3.6 3.9 4.2 4.4
(1)实验过程中,通过观察如图装置中 现象可判断反应结束。
(2)结合表格分析,块状大理石与稀盐酸反应最终能生成 克二氧化碳。
(3)当反应进行到20分钟时,块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应?
30.(2022秋·广东梅州·九年级统考期末)将20 g补钙剂放入烧杯中,再将80 g稀盐酸分四次加入,充分反应后,测得的实验数据如表所示:
第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20
烧杯中剩余物质的质量/g 38.2 56.4 75.6 95.6
(1)实验全部完成后,共产生二氧化碳的质量为 。
(2)该补钙剂中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
31.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)运用所学知识回答问题
(1)某补钙剂含有碳酸钙,小明同学取了5片补钙剂放入稀盐酸中,产生的气体与盐酸的用量关系如图(其它成分不与盐酸反应)。
①产生二氧化碳的体积是 (常温下二氧化碳的密度约为2g/L)。
②每片补钙剂含碳酸钙的质量是 ?(利用化学方程式进行计算,写出计算过程)
(2)烧煤产生的二氧化硫会污染空气。根据化学方程式反应物和生成物的质量关系,8t的硫充分燃烧生成16t的二氧化硫。下图能正确体现反应过程中硫和二氧化硫的质量关系的是______。(填序号)
A.B.C.
五、综合应用题
32.(2022秋·广东深圳·九年级统考期末)某小组选用鸡蛋壳(主要成分为CaCO3,其它成分不与水、稀盐酸反应)、稀盐酸、带过滤网的透明太空杯和电子秤等用品探究质量守恒定律。
取足量的稀盐酸加入太空杯中,再取1.1g鸡蛋壳放入过滤网内,按以下步骤进行实验并记录所称的质量(图中电子秤已省略)。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ IV
实验步骤 拧紧杯盖,称量反应前总质量 倒置,称量反应过程中总质量 充分反应后正放,称量总质量 打开杯盖片刻后称量总质量
所称的质量/g 240.00 240.00 240.00 239.56
(1)实验前,需检查太空杯的 。
(2)步骤Ⅱ中观察到鸡蛋壳表面 (填现象)。
(3)比较步骤I与步骤 所称物质量可知,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物各物质的质量总和。
(4)充分反应后,生成物CO2的质量是 g。
(5)根据化学方程式计算1.1g鸡蛋壳中CaCO3的质量。(写出计算过程)
参考答案:
1.D
【详解】A、足量的碳在盛有氧气的密闭容器内充分燃烧生成二氧化碳,虽然消耗了氧气,但是生成了二氧化碳,气体的质量不会减少至零,不符合题意;
B、在电解水实验中,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,不是质量比,不符合题意;
C、红磷燃烧,放出大量的热,气体受热膨胀,压强增大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,压强逐渐减小,由于消耗了氧气,最后气压低于原气压,不符合题意;
D、等质量CaCO3分别与等体积等质量分数的稀盐酸(足量)反应,粉末状的反应速率快,但是最后生成二氧化碳的质量相同,符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A、使用②制取二氧化碳时,为防止漏气,长颈漏斗下端需伸入液面以下,此选项正确;
B、实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,选择固固加热型发生装置,可用①作发生装置,此选项正确;
C、用⑤收集氧气时,氧气的密度小于水,故氧气从管口b进入,此选项错误;
D、氢气的密度比空气的密度小,可用向下排空气法收集。制取氢气时,可用④作收集装置,此选项正确。
故选C。
3.C
【详解】A、甲装置属于固体加热型发生装置,可以加热氯酸钾制取氧气,正确,不符合题意;
B、乙装置属于固液混合常温型发生装置,可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,正确,不符合题意;
C、氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故不能用丙装置收集氢气,错误,符合题意;
D、氧气不易溶于水,可以用丁装置收集氧气,正确,不符合题意。故选C。
4.(1) bcde 石灰石和稀盐酸
(2) 丙 盐酸的浓度
(3) 大试管 adfgh 高锰酸钾 15.8
(4) 氮气 温度升高,分子间隔变大
【详解】(1)根据上面多给仪器,实验室制取二氧化碳的装置类型为固液不加热装置,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,收集装置为向上排空气法,故要选择的仪器是:bcde;实验室制取二氧化碳的药品是:石灰石和稀盐酸;石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)Ⅰ. 若要研究大理石的形状(状态、表面积)对反应速率的影响,可选择实验甲与实验丙,大理石一个为块状,一个为粉末状,其它条件不变;
Ⅱ.除大理石的形状(状态、表面积)外,上述实验研究的另一个影响反应速率的因素是盐酸的浓度,其它条件不变的情况下,一个用稀盐酸,一个用浓盐酸;
(3)根据题目给的药品高锰酸钾,补充一种仪器为:大试管;高锰酸钾制取氧气为固固加热型装置,故还需要选择上述仪器中的adfgh;药品即为高锰酸钾;高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,方程式为:;根据化学方程式设需要高锰酸钾
故至少需15.8g药品;
(4)①氮气的沸点比氧气的沸点低,蒸发液态空气首先得到的是氮气;
②从微粒的角度分析,物质状态改变的原因是温度升高,分子间隔变大。
5.(1) 锥形瓶 长颈漏斗
(2) 二氧化碳/CO2 bcehi
(3) 增大 增大
(4) O2 催化作用
【详解】(1)仪器b的名称是锥形瓶,仪器c的名称是长颈漏斗;故填:锥形瓶;长颈漏斗。
(2)由题干所给的药品和装置可知,利用上述仪器及药品能制取的气体是二氧化碳,制取一瓶二氧化碳需要的上述仪器标号有bcehi,选用的药品是稀盐酸和大理石,其反应为稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;故填:二氧化碳(或CO2);bcehi;。
(3)若利用澄清石灰水检验二氧化碳,实验中会观察到液面下的导管口有气泡冒出,这是因为发生装置内物质反应时产生的气体增大,从而导致装置内的压强增大,大于外界压强,在压强差的作用下,气体从导管口冒出;故填:增大;增大。
(4)由题干提供的药品中含有氯酸钾,可知可以制取能提供呼吸的气体是氧气,其化学式为O2,因为加热氯酸钾制氧气的过程中需要催化剂二氧化锰,所以提供的药品是二氧化锰,其作用是作催化作用;故填:O2;催化作用。
6.(1) 长颈漏斗 试管
(2) D E B 或
燃着的木条放在集气瓶口,木条火焰熄灭,说明已满
(3) 或
在水下取出集气瓶中的导管,集气瓶口盖好玻璃片
(4)AB
【分析】(1)
由图可知,仪器①为长颈漏斗;仪器②为试管;
(2)
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应属于固液不加热反应,制取少量二氧化碳,发生装置最好选择D;
二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选E;
如需随时控制反应速率并节约药品,发生装置最好选用B,B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的文字表达式为:,化学式表达式为: ;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满;
(3)
装置C适用于固体加热反应制取气体,且试管口没有棉花,适用于氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的文字表达式为:,化学式表达式为: ;
如用G装置收集氧气,当观察到瓶内气泡往外冒时(即氧气已满),接下来应当进行的操作是:在水下取出集气瓶中的导管,集气瓶口盖好玻璃片,将集气瓶正放在桌上,然后再移出导管,熄灭酒精灯。
(4)
通过拉动铜丝控制底部破损的小试管升降,可以控制固液的接触和分离,从而使反应随时发生或停止,同时可使破损的小试管得到利用。
故选AB。
7.(1) 量筒 C
(2) 氯酸钾和二氧化锰 将带火星的木条放在b端,若木条复燃证明氧气已集满
(3) FE H2O2溶液浓度 10%
【详解】(1)根据实验室常见仪器的名称可知,E为量筒,题目图示中能够控制反应的发生与停止的发生装置为C;
(2)A装置制取氧气,需要加热,且试管口没有放棉花,因此最好选用的药品是氯酸钾和二氧化锰,化学方程式为:,氧气的密度比空气大,若用F来收集氧气,氧气应从a端通入,验满时将带火星的木条放在b端,若木条复燃证明氧气已集满;
(3)①根据题目已知,实验过程中需要测定生成的氧气体积,因此可以在F中装满水,氧气从发生装置排出进入F,F中的水排入量筒即可测定生成氧气的体积,故实验装置连接顺序应为BFE;
②根据表格信息可知,实验1、2中唯一变量是过氧化氢溶液的浓度,因此实验1、2探究的是H2O2溶液浓度对分解速率的影响,根据实验中“控制变量”原则,实验2、3探究不同催化剂对分解速率的影响,则浓度a应与实验2的浓度相同,为10%。
8.(1) 酒精灯 水槽
(2) 往长颈漏斗中加水直至液封 液面不下降
(3) 稀盐酸 D 将燃着的木条放在集气瓶口,如木条熄灭,则证明已满
(4) AD
(5)能够控制反应发生和停止
【详解】(1)标号①的仪器名称是酒精灯,标号②的仪器名称是水槽;
(2)检查装置B气密性的方法是:夹紧止水夹,往长颈漏斗中加水直至液封,观察到液面不下降,则气密性良好;
(3)实验室若选B装置作为制取O2和CO2的发生装置,实验室常用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,往长颈漏斗中应加入稀盐酸,二氧化碳能溶于水且密度比空气大,应选择向上排空气法收集二氧化碳,应选择D装置,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,收集CO2验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,如木条熄灭,则证明已满;
(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,需要加热,应选用A装置,需要收集干燥的氧气,氧气的密度比空气大,选用向上排空气法收集,选用的装置为AD,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;
(5)装置C带有多孔隔板和活塞开关,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,装置C与B相比,优点是可以控制反应的发生和停止。
9.(1)酒精灯
(2)
(3)B
(4)可以控制反应的发生与停止
(5)不可燃也不助燃,密度比空气大
【详解】(1)仪器 a 的名称:酒精灯;
(2)B是固液不加热型装置,可以使用过氧化氢制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,其化学方程式为:;
(3)A、过氧化氢溶液制取氧气使用固液不加热型装置,氯酸钾固体制取氧气使用固固加热型装置,发生装置不同;
B、过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取氧气都可以用二氧化锰作为催化剂,正确;
C、过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水、氧气,固体为二氧化锰。氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解为氯化钾和氧气,剩余固体为氯化钾和二氧化锰,完全反应后剩余的固体成分不相同;
故选B;
(4)装置C可以通过控制止水夹使固体药品和液体药品接触或分离,从而控制反应的发生和停止;
(5)蜡烛熄灭说明二氧化碳不可燃也不助燃,蜡烛自下而上熄灭说明二氧化碳密度比空气大。
10.(1) A 将一带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明集满
(2)可以控制反应速率
(3) a b
(4)F
(5) A E
【详解】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气, ;反应为固体加热反应,发生装置选择A;氧气具有助燃性,若用装置D收集氧气,验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明满了。
(2)选用C的优点是可以通过注射器控制液体的滴加速率来控制反应速率。
(3)使用装置E用排空气法收集二氧化碳,二氧化碳密度大于空气,则气体应长进短出,从a端通入;欲使用装置E用排水法收集氧气,先将瓶中装满水,氧气不易溶于水且密度小于水,故气体短进长出,将气体从b端通入。
(4)由于一氧化氮气体难溶于水,且在空气中容易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体要用排水法收集。故选F。
(5)实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,反应为固体加热反应,发生装置选择A;氨气极易溶于水,且密度比空气小,使用万用瓶装置E收集。
11.(1)长颈漏斗/锥形瓶/导管
(2) A
(3) 可以控制反应的发生和停止 3
(4)m
(5)ab
(6) 易溶于水 实验二
【详解】(1)装置B中的玻璃仪器有锥形瓶、长颈漏斗和导管,故应填:锥形瓶##长颈漏斗##导管;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,反应物是固体,反应过程需要加热,所以发生装置应选固固加热型,应选装置A,发生的反应是氯酸钾在二氧化锰的催化下,加热生成氯化钾和氧气,反应方程式为:;
(3)采用装置C制取二氧化碳时,打开弹簧夹,装置内气压降低,长颈漏斗内盐酸流入试管,盐酸和碳酸钙接触,反应开始进行;关闭弹簧夹时,装置内气压升高,液体被压回长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;所以装置C可以控制反应的发生和停止;
若用装置C做发生装置,关闭弹簧夹,反应停止后,液面应该低于多孔塑料板,液面应处于3处,故应填:可以控制反应的发生和停止、3;
(4)二氧化碳的密度比空气大,采用向上排空气法收集,用装置D收集二氧化碳时,气体应从m端进入,故应填:m;
(5)a、采用装置E收集氧气,收集气体前,集气瓶中没有注满水,收集的氧气中含有空气,可能使收集的氧气浓度偏低,选项a符合题意;
b、排水法收集氧气时,需待导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集,导管口开始有气泡冒出立即收集,可能使收集的氧气浓度偏低,选项b符合题意;
c、收集气体后,集气瓶中仍有少量的水,不会使收集的氧气中混有其他气体,即不会造成收集的氧气浓度偏低,选项c不符合题意;
d、氧气密度大于空气密度,收集氧气后,集气瓶正放在桌面上,不会造成收集的氧气浓度偏低,选项d不符合题意;
故选ab。
(6)水能吸收二氧化硫,说明二氧化硫具有的物理性质是易溶于水;
实验一中水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,故不能换成细沙,实验二中水的作用是防止反应生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底,所以能将水换成细沙,实验三中集气瓶中水的作用是吸收五氧化二磷,及加速冷却,不能换成细沙,故填:实验二。
12. 酒精灯 水槽 C a B D 气体的密度或气体溶解性 控制反应发生和停止等合理答案
【详解】(1)标有序号的仪器名称:①酒精灯;②水槽。
(2)用图A制取二氧化碳,石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式。二氧化碳能溶于水、密度比空气大,收集装置为C。若用装置E收集二氧化碳,二氧化碳从长口b进入,验满时将燃着的木条放在a处。
(3)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,属于固体混合加热型,可选用的发生装置是B,常温下氨气密度比空气小、极易溶于水,收集装置可以是D。选择气体收集方法,从气体性质的角度需要考虑的因素是气体的密度或气体溶解性。
(4)图G所示装置,该实验设计的优点有:能节约药品和控制反应发生和停止,挤压塑料管下端,液体药品与固体药品接触反应,放开后固液分离,反应停止。
13.(1)B
(2) 气泡连续均匀冒出 ②
(3) a 能控制控制反应速率
(4) 15.8
【详解】(1)制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液(过氧化氢制取氧气不需要加热),选择含长颈漏斗的装置,则选择的发生装置为B。
(2)利用E来收集气体,开始排出的是空气,要等到气泡连续均匀冒出时,才能开始收集。装置②中导管短,即使水倒吸进里面,不会进入前面的装置,则为防止在使用排水法收集O2时操作错误导致倒吸,而影响发生装置,可用作“安全瓶”的装置是②。
(3)若用F装置收集CO2时,二氧化碳密度比空气大,不与空气中的成分反应,二氧化碳从长管通入,则发生装置应连接在a端。若使用注射器来代替仪器Ⅰ,注射器可以空气反应物的滴加速度,则其优点是能控制液体的滴加速度,从而控制反应速率。
(4)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则实验室用高锰酸钾加热制备O2的化学方程式为。
设至少需要消耗高锰酸钾的质量为x。
故若需制备1.6gO2,不计实验损耗,至少需要消耗15.8g高锰酸钾。
14.(1) 分液漏斗 集气瓶
(2) 可控制反应的发生和停止 夹紧弹簧夹
(3) A
(4) B/C b 将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已满
【详解】(1)仪器①和②的名称:①分液漏斗;②集气瓶;
(2)装置C中将固体反应物放在多孔塑料片上,打开弹簧夹,液体反应物从长颈漏斗中加入,二者接触时反应发生,夹紧弹簧夹,产生的气体不能逸出,容器内压强增大,将液体反应物压回长颈漏斗,固液分离,反应停止。装置C的优点是能使反应随时进行或停止;若用图C装置制取CO2,欲停止反应,应采取的操作是夹紧弹簧夹;碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(3)用高锰酸钾加热制取氧气,属于固固加热型,可选装置A与F组合,高锰酸钾加热后分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其反应的化学方程式;
(4)用双氧水制取氧气,属于固液常温型,则气体发生装置为B或C,过氧化氢溶液在催化剂二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为;氧气的密度比空气略大,用如下图装置收集较干燥的O2,气体应从b端通入,a端排出;氧气具有助燃性,可用带火星木条来检验,验满方法是将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已满。
15. 铁架台 A、D(或A、E) 在试管口塞一团棉花 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ e f C
【详解】(1)仪器a为铁架台;
(2)高锰酸钾制取氧气为固体加热型,发生装置选择A;氧气的密度比空气大,不溶于水,收集装置选择C或D;制取时需要在试管口放一团棉花,它的作用是防止高锰酸钾粉末随气流进入导管;高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)某同学提出只要将上述A装置和图G所示装置相连接,就可收集并测量生成的氧气的体积,先将气体从e管通入,将水从f排入量筒中,测量体积,则正确的连接顺序是:A装置的导管出口→e→f→c;
(4)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热,注射器可以控制液体的加入量来控制反应的速率。
16.(1) 催化作用 酒精灯
(2) C/D
(3)C
(4) B d
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为。MnO2所起的作用是催化作用,该反应需要加热,所以还缺少酒精灯。
(2)实验室制取二氧化碳的原理是。反应不需要加热,装置C可以通过弹簧夹控制固体药品和液体药品接触和分离,从而控制反应的发生和停止,装置D也能通过上下移动铜丝使固体药品和液体药品接触和分离达到此目的,所以发生装置选择C或D。
(3)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,出来后气体带有水蒸气,浓硫酸可以吸收水蒸气,最终得到氧气。
故选C。
(4)制取乙炔不需要加热,反应剧烈需要控制反应速率,所以可以选择B作为发生装置,可以通过分液漏斗的活塞控制液体滴加速度,从而控制反应速率。排水法收集的气体较为纯净,乙炔难溶于水可用排水法F装置收集,乙炔密度比水小,先集中在上部,所以从d进入。
17.(1)长颈漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O BD ① AC
(3) 防止溅落物炸裂瓶底 3Fe+2O2Fe3O4 下层蜡烛较上层蜡烛先熄灭
【详解】(1)由图可知,a为长颈漏斗,故填:长颈漏斗。
(2)①实验室用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,该反应不需要加热,发生装置选B,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,收集装置选D,发生装置和收集装置应选BD,若用F装置收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,二氧化碳应从①端进入,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;BD;①。
②甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。反应需要加热发生装置选A,甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,收集较纯净的甲烷,收集装置选择排水法C,制取甲烷的发生装置和收集较纯净甲烷应选AC,故填:AC。
(3)①装置 G探究铁在氧气中燃烧,探究氧气性质时,装置 G瓶底需铺一层水,目的是防止溅落物炸裂瓶底;反应的方程式3Fe+2O2Fe3O4,故填:防止溅落物炸裂瓶底;3Fe+2O2Fe3O4。
②二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,探究二氧化碳性质时,观察到装置 H 中现象是下层蜡烛较上层蜡烛先熄灭,故填:下层蜡烛较上层蜡烛先熄灭。
18.(1)铁架台
(2)AF/AG
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ a
(4)可以控制反应的发生和停止
(5) 氧气 5
(6)
(7)分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子
【详解】(1)根据图示可知①为铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾制氧气实验中反应物为固体且需要加热,则适合用A为反应的发生装置;氧气的密度比空气大,则收集干燥的氧气适合用向上排空气法收集,装置为F或G,故制取的组合为AF或AG;
(3)实验室常用石灰石与稀盐酸为药品制取CO2,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空气大,G为正放的万用瓶,则收集CO2时,气体从a端进入,空气从b端排出;
(4)用C为反应的发生装置,将干燥管放入烧杯中,当固体药品与液体药品接触时反应开始,将干燥管提出,当固体药品与液体药品分离时反应停止,则装置C相对于B的优点为可以控制反应的发生和停止;
(5)电解水实验中在电源的正极产生氧气,在电源的负极产生氢气,且体积比为1:2,试管b与电源的正极相连,则其中的气体为氧气;试管a中的氢气与试管b中的氧气的体积比为2:1,则当a管中气体体积为10mL时,b管中气体的体积为5mL;
(6)根据图示可知2个水分子分裂为4个氢原子与2个氧原子,4个氢原子组合成2个氢分子,2个氧原子组合成1个氧原子,则反应后的微粒为;
(7)化学反应的微观实质为:分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
19. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑, 便于控制反应的发生和停止; NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑; 除去二氧化碳气体; O2, ad; 氢氧化钠和碳酸钠.
【详解】(1)装置A的作用是制取二氧化碳气体。其中碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置A可以通过关闭止水夹使装置内压强增大;从而将固体和液体分离使反应停止。也可通过打开止水夹使装置内压强减小;从而将固体和液体接触而反应进行。所以利用装置A制取CO2的优点是:便于控制反应的发生和停止;
(2)碳酸氢钠可以和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,从而达到除去氯化氢气体的目的。化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(3)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以装置D的作用是除去二氧化碳气体;
(4)过氧化钠和二氧化碳、水反应会生成氧气,氢氧化钠可以将多余的二氧化碳除去,所以装置E中收集到的气体是O2。氧气密度比空气大,不易溶于水,密度比水小;可以用向上排空气法和排水法收集。所以可选择装置中的ad;
(5)根据图示可知:固体加水没有气泡,所以不含过氧化钠;加入氯化钙会生成白色沉淀,白色沉淀加盐酸,会生成气体,所以含有碳酸钠,反应后滤液的pH值是12,所以含有碱性物质氢氧化钠,所以反应后装置C硬质玻璃管中固体为氢氧化钠和碳酸钠.
20. 长颈漏斗 2H2O22H2O+O2↑ 导管口有连续均匀气泡冒出 磨砂 正放 将带火星的木条放在集气瓶b口,若木条复燃,说明氧气已收集满 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C 澄清石灰水
【详解】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)B装置是固液常温型发生装置,用该装置制取氧气选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
(3)F装置为排水法收集气体,若用于收集氧气,当导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集,收集完氧气后用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口,因氧气密度大于空气,集气瓶需正放在桌面上;
(4)若用G装置通过排空气的方法收集氧气,因氧气密度大于空气,氧气从a管进入,故将带火星的木条放在集气瓶b口,若木条复燃,说明氧气已收集满;
(5)实验室制取CO2选用大理石或石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(6)实验室制取CO2时,为了控制反应速率和节约药品,最好选择C作为发生装置。检验生成气体是CO2所选用的试剂为澄清石灰水。
21.(1) ABCEG
(2) 酒精灯 气泡连续均匀冒出
(3)F
【详解】(1)实验室制取CO2利用石灰石或大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应化学方程式为;
反应物是固液混合,不需要加热,采用固液混合不加热型的发生装置;通常情况下二氧化碳密度比空气大,可溶于水,常用向上排空气法收集,故需要的仪器有试管、长颈漏斗、铁架台、双孔橡皮塞、向上排空气法收集装置,即ABCEG;
(2)若用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,还需要增加的仪器是酒精灯;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;
如用F装置排水法收集氧气,当观察到试管中气泡连续均匀冒出时再收集,防止收集的氧气不纯(混有空气);
(3)一氧化氮气体在常温下难溶于水,不与水反应,可用排水法收集;易与氧气反应生成二氧化氮(NO2)气体,则不能用排空气法收集一氧化氮,故实验室收集NO,可用的装置是F。
22.(1)试管
(2) 能控制反应速率
(3) 防止冷凝水倒流,引起试管炸裂
(4) C c
(5)②③④
【详解】(1)仪器a名称是试管。
(2)实验到用大理石或石灰石与稀盐酸反应制备二氧化碳,反应的化学方程式为:;
装置B用了分液漏斗,可以通过控制液体的滴加速率来控制反应速率,故其优点是:能控制反应速率。
(3)A装置为固固加热型气体发生装置且试管口处有棉花,所以选用高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为:;
试管口略向下的原因是:防止冷凝水倒流,引起试管炸裂。
(4)制取氯气的药品为二氧化锰固体和液体浓硫酸且需要加热,属于固液加热型,所以发生装置选C;
氯气的密度比空气的大且能溶于水,所以只能用向上排空气法收集,因此用D装置收集氯气时,要从b端导管口通入气体,所以验满时要将湿润的淀粉—碘化钾试纸放在c端导管口,若发现试纸变蓝,则氯气已收集满。
(5)制取氧气时用过氧化氢溶液和二氧化锰,不需要加热,所以发生装置不同,故①说法不正确;
二氧化碳和氯气都能溶于水,都不能用排水法收集,故②说法正确;
制取氧气过程中二氧化锰是催化剂,制取氯气过程中二氧化锰是反应物,二者作用不同,故③说法正确;
二氧化碳和氧气的密度都比空气的大,所以都能用向上排空气法收集,故④说法正确,
故选②③④。
23.(1)锥形瓶
(2) BE/AE 乙、丙 磨砂
(3)
(4) 固体、加热 密度比空气小,不与空气的成分反应
【详解】(1)B 的仪器名称是锥形瓶;
(2)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,是固液常温反应,选用锥形瓶或试管、导管组装发生装置,选用的药品是乙、丙,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,气体收集满后,要用玻璃片的磨砂面朝下盖好集气瓶;
(3)高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(4)①该装置试管口微微向下倾斜,反应物为固体;该反应用酒精灯加热,反应条件是加热;
②用向下排空气法收集,该气体密度比空气小,不与空气的成分反应。
24. d e b c BA 澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 空气中含有二氧化碳气体,可能使澄清石灰水变浑浊,故不能说明一定是碳 偏大
【详解】(1)已知,①盐酸易挥发氯化氢气体,实验室常用NaHCO3饱和溶液吸收该气体;②实验室常用浓硫酸干燥气体。
反应得到二氧化碳气体中混有氯化氢气体,先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,再经过浓硫酸除去水,吸收氯化氢和水分时要将气体通入到溶液中充分接触,气体长进短出,故顺序为:debc。
(2)实验要排尽装置内的空气,以防止镁与氧气反应,故实验时应先打开A装置中的弹簧夹,从长颈漏斗处加入稀盐酸,再点燃D处酒精灯。故填BA。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;碳与氧气反应生成的是二氧化碳气体,故E中装入的是澄清石灰水,石灰水变浑浊说明生成二氧化碳,可证明黑色固体为碳单质。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:。
(4)①空气中含有二氧化碳气体,可能使澄清石灰水变浑浊,故通过观察实验现象(澄清石灰水变浑浊),不能证明黑色固体为碳单质;
②镁条不仅可以与氧气反应,而且可以与空气中二氧化碳、氮气反应,导致测定结果偏大。
25. Ca(OH)2 和CaCO3 有白色沉淀产生
密封防潮
CO2
H2O 乙炔的含碳量高, 氧气不充足,燃烧不充分
【详解】做出猜想:
根据查阅资料和探究过程可知,白色固体可能是碳化钙与水反应生成的氢氧化钙,也可能是生产碳化钙过程中剩余的碳酸钙,或者是二者的混合物,结合猜想Ⅰ和猜想Ⅱ的内容,猜想III为:Ca(OH)2 和CaCO3。
实验探究:
根据实验结论,猜想Ⅰ成立,即该白色固体为氢氧化钙,氢氧化钙溶于水形成氢氧化钙溶液,即澄清的石灰水,通入二氧化碳后,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到的实验现象为:清液变浑浊(或有白色沉淀产生);反应的化学方程式为:。
交流反思:
由探究结论可知,碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式为:;因为碳化钙能与水迅速反应,所以保存碳化钙时要密封防潮。
迁移拓展:
乙炔化学式为C2H2,完全燃烧后产生CO2和H2O;由于乙炔含碳量高,空气中氧气不充足,乙炔燃烧不充分,会产生较多的黑烟。
26.(1)2.2;(2)50%
【详解】(1)由质量守恒定律,可知反应前后物质的总质量不变,生成CO2质量为
(2)设摩擦剂中CaCO3的质量为x
x=5g
摩擦剂中CaCO3的质量分数
27.(1)增大反应物间的接触面积,可以加快反应速度
(2) 20 80%
(3)
解:设生成二氧化碳的质量为x
x=8.8g
答:反应生成的CO2的质量为8.8g。
【详解】(1)将大理石适当粉碎,增大反应物间的接触面积,可以加快反应速度;
(2)由图可知,当剩余固体质量为5g时,固体质量不再减少,已知大理石中的杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应,故杂质质量为5g,那么该大理石样品中的碳酸钙质量为25g-5g-20g,其质量分数为:;
(3)见答案。
28.(1)c
(2) 盐酸的浓度 石灰石颗粒的大小
(3)【解】设:12.5 g石灰石中CaCO3的质量为x。
样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%
答:样品中碳酸钙的质量分数是80%。
【分析】(1)
编号1的实验石灰石为块状与盐酸接触面积小,且盐酸的浓度为5% ,最小。所以编号1的实验反应速率最慢。编号1的实验对应的曲线是c。
(2)
根据实验结果,影响石灰石和盐酸反应速率的因素有反应物间的接触面积和反应物的浓度。
(3)
根据化学方程式先求出石灰石中碳酸钙的质量,再算出石灰石中碳酸钙的质量分数。详见答案。
【点睛】影响石灰石和盐酸反应速率的因素有反应物间的接触面积和反应物的浓度。
29.(1)无气泡冒出
(2)5.5
(3)解:设块状大理石中质量为x的碳酸钙反应了
答:块状大理石中有10g碳酸钙与稀盐酸发生了反应。
【详解】(1)大理石主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以通过观察如图装置中无气泡冒出的现象可以判断反应结束。
(2)因大理石碎屑、块状大理石成分完全相同,所以最终产生的二氧化碳量相等。根据表格大理石碎屑生成的CO2的质量在16、18、20分钟均为5.5g不变,说明大理石已完全反应,最终生成二氧化碳的质量为5.5g。
(3)见答案。
30.(1)4.4 g/4.4克
(2)解:设该补钙剂中碳酸钙的质量为x,则
故该补钙剂中碳酸钙的质量分数为
答:该补钙剂中碳酸钙的质量分数为50%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量,则二氧化碳的质量为,故填4.4g;
(2)见答案。
31.(1) 1.65L 解:每片补钙剂含碳酸钙的质量是x
答:每片补钙剂含碳酸钙的质量是1. 5g。
(2)C
【详解】(1)①由图可知,生成二氧化碳质量为3.3g,则产生二氧化碳的体积是。
②见答案。
(2)硫和氧气燃烧生成二氧化硫,随着反应进行,硫质量减小,二氧化硫质量增加,且两者的质量关系为8t:16t=1:2;故C符合答案。
故选C。
32.(1)气密性
(2)产生大量气泡
(3)Ⅱ(或“Ⅲ”或“Ⅱ、Ⅲ”)
(4)0.44
(5)解:设1.1g鸡蛋壳中CaCO3的质量为x
x=1g
答:1.1g鸡蛋壳中CaCO3的质量为1g
【详解】(1)碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,有气体生成,故实验前,需检查太空杯的气密性;
(2)步骤Ⅱ中,倒置,鸡蛋壳和稀盐酸接触,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故观察到鸡蛋壳表面产生大量气泡;
(3)比较步骤I与步骤Ⅱ、Ⅲ所称物质量可知,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物各物质的质量总和;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,可得生成二氧化碳的质量是:240.00g-239.56=0.44g;
(5)见答案。

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