实验10二氧化碳的制取九年级化学上册基础实验人教版解析版Word下载.docx
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②若用试管来装药品,固定试管时,试管口竖直向上,试管底部与铁架台面接触。
4.装置的选择:
5.气体收集方法:
向上排空气法
6.检验方法:
将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,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。
6.干燥:
通常使用浓硫酸对二氧化碳进行干燥,不能使用氢氧化钠和碱石灰。
基础练习:
1.某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。
回答下列问题。
(1)装置B中仪器①的名称是______。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为______,发生装置是______(填字母序号)。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的______(填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是______。
【答案】试管
Am将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃
【详解】
(1)装置B中仪器①的名称是试管;
(2)石灰石主要成分是碳酸钙,稀盐酸与碳酸钙反应生产氯化钙、二氧化碳和水,其反应方程式为:
;
石灰石为固体,盐酸为液体,该反应为典型的“液固”反应,因此其发生装置应该用A;
(3)若从n端通入,持续通入的二氧化碳会把水挤出,难以得到二氧化碳的水溶液,因此应该从m端通入;
(4)水草通过光合作用产生氧气,因此检验的气体就是氧气,其方法是将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃。
2.实验室利用如图所示装置制取CO2并进行相关实验。
回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式为 。
(2)B中需连接如图2所示装置Ⅰ、Ⅱ.为得到纯净CO2,装置Ⅰ、Ⅱ的导管口沿气体流动方向的连接顺序是 。
装置Ⅱ中饱和NaHCO3溶液的作用是 。
(3)C中放置的是石蕊溶液染成紫色的干燥的小花,实验过程中小花的颜色 (填“变红”“变蓝”或“不变色”)。
(4)E中澄清石灰水变浑浊反应的化学方程式为 。
(5)F中先熄灭的蜡烛是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)c、d、a、b;
除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
(3)①不变色;
②CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③甲。
【解析】
(1)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取的,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↑;
(2)制取的二氧化碳中常混有水蒸气和氯化氢气体,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以将气体先通过盛有碳酸氢钠溶液的装置除去氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性,然后再通过盛有浓硫酸的装置除去水蒸气,即得到干燥纯净的二氧化碳,除杂和干燥时,气体均由长管通入;
(3)①二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色;
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以澄清的石灰水变浑浊,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③因为二氧化碳的密度比空气大,且不燃烧也不支持燃烧,所以实验中观察到低处的蜡烛先熄灭;
新题速递:
1.(2021·
湖北随州)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题:
(1)指出图中仪器g的名称______。
(2)实验室制取二氧化碳,发生反应的化学方程式______。
(3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的混合物的方法制取氨气,由于氨气极易溶于水,且密度比空气小,所选择的发生装置为______。
(4)如用F装置收集氢气,气体应从______进入。
(填“a或b”)
【答案】试管CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OCb
(1)由图可知,g为试管。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
(3)氨气极易溶于水,且密度比空气小,只能用向下排空气法收集。
(4)氢气密度比空气小,气体短进长出b。
2.(2021·
四川眉山)“珍爱生命,远离毒品”,冰毒是一种危害性很大的毒品,其主要成分是甲基苯丙胺(化学式为C10H15N)。
某化学学习小组模拟对毒品的销毁,利用所制得的氧气燃烧冰毒,并检验所生成的二氧化碳气体,设计了如下实验。
本次实验只提供了如下化学试剂:
5%的过氧化氢溶液,二氧化锰固体,浓硫酸,NaOH溶液,Ca(OH)2溶液,冰毒。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是______(填装置序号字母)
(3)连接好装置,在加入药品前还必须进行的操作是_______。
(4)检验二氧化碳时所发生反应的化学方程式为_______。
【答案】酒精灯EAD检查装置的气密性
(1)由图可知,仪器a的名称是酒精灯;
(2)该实验需要氧气,由实验提供的试剂可知,用5%的过氧化氢溶液、二氧化锰固体混合制取氧气,属于固液常温型,选择的发生装置为E,制取的氧气中混有水蒸气,需通过浓硫酸进行干燥,然后利用燃烧法对冰毒进行销毁,最后用澄清的石灰水检验所生成的二氧化碳气体,所以为了完成此实验,除了选择装置B以外,还应选择的装置组合是EAD;
(3)为了防止因装置气密性不好更换仪器时浪费药品,在加入药品前还必须进行的操作是检查装置的气密性;
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳用澄清石灰水;
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为
,。
实验改进:
1.用如图中装置A分别制取一瓶O2和一瓶CO2。
(1)实验室制取CO2反应的化学方程式为;
(2)该实验制取O2和CO2,与用装置B相比较,用装置A的优点是;
(3)二氧化碳的验满方法是;
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)能控制反应的速率;
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满。
(1)实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,同时生成氯化钙、水。
(2)该实验制取O2和CO2,与用装置B相比较,用装置A中注射器能控制滴加液体的速率,从而控制反应的速率。
(3)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,若木条熄灭,说明已集满。
2.下列二氧化碳的制备装置中,不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是()
【答案】BD
【解析】固体和液体分离和接触,就可以实现反应的发生和停止,所以不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是BD
3.
(1)实验室制取二氧化碳的反应方程式为。
原装置中添加块状大理石时,为避免打破锥形瓶,应先将锥形瓶,再放入固体;
添加稀盐酸时,将稀盐酸从(填仪器a的名称)倒入锥形瓶至。
在连接发生装置和收集装置时,将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把玻璃管口,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。
(2)改进装置的优点是(写一条即可)。
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
倾斜;
长颈漏斗;
下端管口被液体封住;
用水湿润;
(2)控制反应速率或控制反应的发生与停止或节约药品或方便及时排出废液等;
(1)①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;
原装置中添加块状大理石时,为避免打破锥形瓶,应先将锥形瓶倾斜,再放入固体;
添加稀盐酸时,将稀盐酸从长颈漏斗倒入锥形瓶至下端管口被液体封住;
在连接发生装置和收集装置时,将胶皮管和玻璃管连接在一起的操作是先把玻璃管口用水湿润,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管;
②改进装置的优点是:
控制反应速率或控制反应的发生与停止或节约药品或方便及时排出废液等;
数字化实验:
1.按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示:
上表中实验Ⅰ对应图2曲线(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
小组同学决定用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体,化学方程式为,不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是。
【答案】丙;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
反应速率太快,不易控制;
【解析】曲线的斜率代表速率的快慢,块状大理石和稀硫酸反应生成为溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面阻止反应进行,上表中实验Ⅰ对应图2曲线丙;
组同学决定用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体,化学表达式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是反应速率太快,不易控制;
2.某校化学学习小组对二氧化碳制取和性质进行了如下探究:
【实验一】探究不同形状的石灰石对反应速率的影响小组按图1所示实验装置进行了探究实验。
(1)实验应取用浓度相同的稀盐酸,不同的石灰石。
(2)石灰石与盐酸反应的化学方程式是。
(3)在装药品前应检查该装置的气密性,具体方法是。
(4)生成二氧化碳的体积与反应时间的关系如图2所示。
实验甲选用的是状的石灰石。
【实验二】探究不同浓度的盐酸对反应速率的影响其它条件相同时,小组还用不同浓度的盐酸与相同的石灰石进行如下探究实验。
(5)实验二的结论是。
(6)如果反应时间充足,且所用盐酸是足量的,那么理论上实验Ⅰ、实验Ⅱ反应所得到的二氧化碳的体积(填“是”或“不是”)相同的。
(7)实验Ⅰ和实验Ⅱ的反应速率都是逐渐变慢,原因是。
【实验三】利用生成的二氧化碳探究CO2与NaOH溶液的反应将二氧化碳气体持续通入到氢氧化钠溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中溶液的pH变化如图3所示,溶液中各种离子的浓度如图4所示。
已知:
本实验条件下,Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
(8)图3中,A点的溶质NaOH(填化学式),BC段发生反应的化学方程式。
(9)图4中,L曲线代表的离子是,M点、N点溶液中含有的共同溶质是(填化学式)。
(1)形状。
(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)连接装置,向外拉注射器活塞,松手后活塞回到原处,说明装置不漏气。
(4)粉末。
(5)其它条件相同时,盐酸浓度越大,反应速率越快。
(6)是。
(7)随着反应进行,盐酸浓度减小。
(8)NaOH;
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。
(9)碳酸根离子;
Na2CO3。
【解析】:
(1)实验应取用浓度相同的稀盐酸,形状不同的石灰石。
(2)石灰石与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
(3)在装药品前应检查该装置的气密性,具体方法是连接装置,向外拉注射器活塞,松手后活塞回到原处,说明装置不漏气。
(4)实验甲选用的是粉末状的石灰石,是因为粉末状碳酸钙与稀盐酸接触面积大。
(5)实验二的结论是其它条件相同时,盐酸浓度越大,反应速率越快。
(6)如果反应时间充足,且所用盐酸是足量的,那么理论上实验Ⅰ、实验Ⅱ反应所得到的二氧化碳的体积是相同的。
(7)实验Ⅰ和实验Ⅱ的反应速率都是逐渐变慢,原因是随着反应进行,盐酸浓度减小。
(8)图3中,A点的溶质是氢氧化钠,BC段碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
(9)图4中,L曲线代表的离子是碳酸根离子,M点、N点溶液中含有的共同溶质是碳酸钠。
2.(2021·
浙江台州)某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。
实验步骤如下:
①将有底的空纸筒盖上硬纸板,在电子秤上称得质量为5.39克;
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体,盖上硬纸板,分别正放、倒放在电子秤上,如图甲和图乙,观察并记录读数变化;
③将两次的读数变化绘制成图丙,并得出结论。
(1)检验二氧化碳收集满的操作是___________。
(2)纸筒正放时,电子秤读数变小的原因是___________。
(3)结合图丙推测,若纸筒内收集满的是氢气,请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注___________。
(纸筒收集满氢气后的质量为5.30克)
【答案】燃着的木条置于纸筒口,木条熄灭,则已集满二氧化碳通过小孔扩散到空气中
(1)二氧化碳不支持燃烧,所以将燃着的木条置于纸筒口,观察木条是否熄灭,判断是否集满。
(2)纸筒有小孔,二氧化碳会逸出到空气中,造成内部二氧化碳减少,而二氧化碳密度比空气大,所以逸出二氧化碳比进入空气质量大,因此造成质量减少。
(3)氢气密度比空气小,氢气逸出到空气中,空气进入纸筒,纸筒质量会增加,最终质量为5.39g,正放时,氢气从小孔逸出快,质量增加的快,倒放时氢气在上部聚集,小孔在下部,质量增加速度慢,所以正放是曲线斜率大于倒放时的斜率,所以曲线为
。
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