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1、课题 2 2 二氧化碳制取的研究 基础闯关全练 拓展训练 1.用排空气法收集 CO2,下列装置(左进气,右出气)中空气含量最少的是( ) 答案 C 二氧化碳气体的密度比空气大,收集时应用向上排空气集气法,即进气管接近集气瓶 底部,出气管稍露出橡胶塞,故选 C。 2.判断正误: 实验室制取气体时,在连接好仪器后,要先检查装置的气密性。( ) 实验室制取某种气体的发生装置主要取决于所制得气体的性质。( ) 实验室制取二氧化碳装入药品时,可以先装稀盐酸后装碳酸钙。( ) 检验二氧化碳气体是否收集满的方法是将燃着的木条伸入集气瓶内。( ) 气体的收集方法是由气体的制取方法决定的。( ) 收集二氧化碳气
2、体时,用向上排空气集气法,不能用排水集气法。( ) 答案 解析 实验室制取气体前,必须进行气密性检查;发生装置取决于所用药品的状态和反应条 件;“装入药品的顺序是 先固后液”;检验二氧化碳气体是否收集满的方法是将燃着的木条 放在集气瓶口,如果木条熄灭,证明已满;气体的收集方法是由气体的性质决定的;二氧化碳 气体的密度比空气大,能溶于水,所以只能用向上排空气集气法收集。 3.实验室常用排空气集气法收集干燥气体。下图是两种简易的排空气集气装置。用编号填空: (1)实验室收集 CO2选用 ,收集 O2选用 。 (2)如果要收集 SO2应选用 ,收集 CH4应选用 。 答案 (1)A A (2)A B
3、 1 解析 可以根据气体(不与空气中成分反应)的密度与空气密度的大小关系来确定气体的收集 方法,判断气体密度与空气密度大小关系的方法是用气体的相对分子质量与空气平均相对分子 质量 29相比较。CO2 的相对分子质量为 44,O2 的相对分子质量为 32,SO2 的相对分子质量为 64, 三种气体的相对分子质量均大于 29,故密度均比空气大,应用向上排空气集气法来收集;CH4的 相对分子质量为 16,小于 29,密度比空气小,应用向下排空气集气法来收集。 能力提升全练 拓展训练 1.利用下图所示装置,能完成实验室制取气体的是( ) A.用制取氧气 B.用制取二氧化碳 C.用制取氧气 D.用制取二
4、氧化碳 答案 C 实验室用高锰酸钾固体制取氧气时,选择发生装置;用过氧化氢溶液和二氧化锰固 体制取氧气时,选择发生装置;氧气可用向上排空气法或排水法收集。实验室用石灰石(或大 理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,选择发生装置;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,用 向上排空气法收集。 2.根据下列仪器或装置回答:(8 分) (1)写出仪器 a 的名称: 。 (2)实验室如果用高锰酸钾来制取较纯净的氧气,则应选用的发生装置和收集装置分别 为 。发生反应的化学方程式为 ,为得到较纯 净的氧气,应观察到 时再开始收集。 2 (3)实验室制取 CO2的反应方程式为 ;装置 B 或 C 均可用于制取 CO2
5、,B 与 C 相比较,其优点是 。 (4)若要收集并测定 CO2气体的体积,应选择下图中的 装置(填“”甲 或“ 乙”),广口 瓶中液体上方的空气对测定结果 (“”“”填 有 或 无 )影响。 答案 (1)长颈漏斗 (2)A、F 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 气泡连续均匀冒出 (3)CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O 便于控制反应,节约药品 (4)乙 无 解析 (1)a 是加入液体的仪器,名称是长颈漏斗。(2)加热高锰酸钾制取氧气,需要用 A 装置; 收集较纯净的氧气应用 F 装置,收集时应等到气泡连续均匀冒出时再开始收集。(3)实验室制取 二氧化碳是用石灰石或大理
6、石与稀盐酸反应,B 装置用注射器代替长颈漏斗,便于控制液体的滴 加速率,即便于控制反应,并且节约药品。(4)因为二氧化碳能溶于水,因此应用乙装置,以防止 二氧化碳溶于水而影响测定结果;瓶中空气对实验结果没有影响。 三年模拟全练 拓展训练 (2016 山东东营联考,11,)实验室制取 CO2一般有五个步骤: 检查装置的气密性; 按要求装配好仪器; 向漏斗中注入酸液; 向锥形瓶中放入小块的大理石; 收集气体 下列操作顺序中,正确的是( ) A. B. C. 3 D. 答案 B 实验室制取二氧化碳气体时,首先要按要求装配好仪器,再检查装置的气密性;加药 品时应先加固体,再加液体,待反应开始后,收集气
7、体,故选 B。 五年中考全练 拓展训练 (2014 陕西中考,10,)实验室制取 CO2的有关操作如下图,不正确的是( ) 答案 B 稀硫酸和 CaCO3反应生成微溶物 CaSO4,覆盖在块状大理石的表面,阻止反应继续进行, 制取 CO2的原料应为大理石(或石灰石)和稀盐酸,故 B 错误。A 项,向外拉注射器活塞,锥形瓶内 压强减小,若长颈漏斗末端有气泡产生,则装置气密性良好。C 项,CO2的密度比空气大,用向上 排空气法收集。D 项,将燃着的木条移近导管口,若木条熄灭,则证明气体已经集满。 核心素养全练 拓展训练 某市东部山区盛产石灰石,某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质,采用两种方案对
8、当地 石材进行化学分析: 方案一:取 10 g 石灰石粉末样品置于如图所示的装置中,充分加热至质量恒定,冷却后称得固体 质量为 8.12 g。 方案二:另取10 g 同质地石灰石颗粒样品,置于烧杯中加足量稀盐酸,充分反应后称得混合物的 总质量减少了 4.27 g。 相关资料: 当地石灰石中含有的主要杂质为二氧化硅,其化学性质稳定,加热不易分解且不与盐酸发生化 学反应。 4 (1)计算方案一中碳酸钙的质量分数。 (2)计算方案二中碳酸钙的质量分数。(精确到 0.1%) (3)比较两方案测量的结果,分析两方案计算结果相差较大的可能原因: 。 答案 (1)生成二氧化碳的质量=10 g-8.12 g=
9、1.88 g 设碳酸钙的质量为 x。 CaCO3 CaO + CO2 100 44 x 1.88 g 10044=x1.88 g x=4.27 g 所以,碳酸钙的质量分数为:100%=42.7%。 (2)生成 CO2的质量为 4.27 g。 设碳酸钙的质量为 y。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 100 44 y 4.27 g 10044=y4.27 g y=9.70 g 所以,碳酸钙的质量分数为:100%=97.0%。 (3)方案一中采用加热的方法,碳酸钙反应不彻底 解析 本题主要考查学生的分析理解能力以及计算能力。(1)固体减少的质量就是生成的二氧 化碳的质量,再根据化学方程式可以求出碳酸钙的质量,进而可以求出碳酸钙的质量分数。(2) 反应前、后物质减少的质量是生成的二氧化碳的质量,结合化学方程式可以求出碳酸钙的质量, 进而可以求出碳酸钙的质量分数。(3)因为方案一中采用加热固体的方法,碳酸钙反应不彻底, 所以误差较大。 5