(秋季版)九年級(jí)化學(xué)上冊 第六單元 碳和碳的化合物 課題2 二氧化碳制取的研究習(xí)題 （新版）新人教版.doc

課題2二氧化碳制取的研究答案：(1)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2(2)將生成的氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明氣體是二氧化碳(3)口(4)熄滅(5)反應(yīng)物的狀態(tài)(6)反應(yīng)條件(7)密度(8)是否溶于水，是否與水反應(yīng)1實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理(1)藥品大理石(或石灰石)和稀鹽酸大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，化學(xué)式是CaCO3。(2)反應(yīng)原理CaCO32HCl=CaCl2H2CO3碳酸鈣 氯化鈣碳酸碳酸不穩(wěn)定，容易分解生成二氧化碳和水。H2CO3=H2OCO2總的化學(xué)方程式是：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2釋疑點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí)不用稀硫酸、濃鹽酸的原因?qū)嶒?yàn)室制取二氧化碳不用稀硫酸，因?yàn)橄×蛩崤c石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，阻礙石灰石與硫酸接觸，使反應(yīng)中斷。不用濃鹽酸。濃鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，導(dǎo)致二氧化碳不純。【例1】在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳?xì)怏w，可選擇的藥品是()A碳酸鈉粉末與濃鹽酸B塊狀石灰石與稀硫酸C石灰石D塊狀大理石和稀鹽酸解析：A碳酸鈉粉末與濃鹽酸反應(yīng)過快，且濃鹽酸易揮發(fā)，碳酸鈉價(jià)格貴B不能用稀硫酸，因?yàn)榉磻?yīng)生成的硫酸鈣會(huì)阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行C高溫分解石灰石是二氧化碳的工業(yè)制法D反應(yīng)速率適中，易于操作和收集，是合適的藥品答案：D2制取氣體的一般思路(1)制取裝置的選擇實(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)、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)。(2)發(fā)生裝置的選擇裝置反應(yīng)類型反應(yīng)條件舉例固體固體(加熱)型加熱KMnO4制O2固體液體(常溫)型不加熱H2O2制O2，制CO2(3)收集裝置的選擇裝置收集方法氣體性質(zhì)舉例排水法不易溶于水，不與水反應(yīng)O2、H2向上排空氣法密度比空氣大，不與空氣反應(yīng)O2、CO2向下排空氣法密度比空氣小，不與空氣反應(yīng)H2點(diǎn)技巧 判斷氣體的密度比空氣的大還是小的方法空氣的平均相對分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29，則這種氣體的密度比空氣大；如果小于29，則密度比空氣小?！纠?】下圖是AE的儀器裝置示意圖。(1)在實(shí)驗(yàn)室里，裝置A一般用于制取反應(yīng)物狀態(tài)為_、反應(yīng)條件為_的氣體；裝置B一般用于制取反應(yīng)物狀態(tài)為_、反應(yīng)條件為_的氣體。裝置C、D、E都是用來收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置，用裝置C收集氣體的方法叫_；用裝置D收集氣體的方法叫_；用裝置E收集氣體的方法叫_。(2)實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨(NH4Cl)晶體和熟石灰Ca(OH)2粉末混合加熱來制取氨氣，同時(shí)生成氯化鈣和水。寫出上述制取氨氣反應(yīng)的化學(xué)方程式_。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選取上述_(填寫字母)作為制取氨氣的發(fā)生裝置。根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)時(shí)收集氨氣應(yīng)選用上述裝置_(填寫字母)而不用_裝置，其原因是_。氣體空氣氧氣氫氣氨氣二氧化碳密度/(gL1)1.291.430.090.771.98溶解度/L0.0310.0186800.88解析：實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，是用氯化銨晶體和熟石灰粉末混合后加熱制取，故選裝置B制氣。從題給的數(shù)據(jù)分析，氨氣極易溶于水，1 L水可以溶解680 L氨氣，故不能用排水集氣法；氨氣的密度小于空氣的密度，故可用向下排空氣集氣法來收集。答案：(1)固態(tài)和液態(tài)常溫固態(tài)和固態(tài)加熱排水集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法(2)2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2BEC和D氨氣的密度比空氣的密度小，而且氨氣極易溶于水3實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳(1)發(fā)生裝置：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳是固體和液體反應(yīng)，不需加熱，因此可任意選擇下列發(fā)生裝置：談重點(diǎn) 制取CO2的不同裝置A裝置為簡易裝置，不便于加液體；B、C裝置使用了長頸漏斗，便于添加液體，使用B、C裝置時(shí)應(yīng)注意，長頸漏斗下端管口應(yīng)伸入液面以下，防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗逸出；D裝置使用了分液漏斗，便于加液體，還可以利用活塞控制滴液的快慢，便于控制反應(yīng)速率。(2)收集裝置：二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，其密度比空氣大，所以只能采用向上排空氣法收集。如圖。(3)實(shí)驗(yàn)步驟組裝儀器；檢查裝置的氣密性；將大理石或石灰石放入反應(yīng)容器內(nèi)；塞緊雙孔塞；由長頸漏斗加稀鹽酸；用向上排空氣法收集。(4)檢驗(yàn)通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。(5)驗(yàn)滿、存放將燃著的木條放于瓶口，若木條熄滅證明已集滿。收集滿二氧化碳的集氣瓶要用玻璃片蓋住并正放在桌面上?！纠?】如圖所示是制取并收集二氧化碳的裝置。(1)當(dāng)發(fā)生裝置連接好后，接著進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟是_。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)怎樣加試劑？_。(3)收集氣體時(shí)，導(dǎo)管為什么要伸入集氣瓶底部？_。(4)長頸漏斗的下端要伸到液面以下，原因是_。解析：制取氣體以前，先檢查裝置是否漏氣，裝藥品時(shí)先加固體，再加液體；為了防止產(chǎn)生的CO2從長頸漏斗逸出，長頸漏斗下端必須插到液面以下。用排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管伸到集氣瓶底部便于將瓶中空氣排盡。答案：(1)檢查裝置的氣密性(2)先向錐形瓶中加入大理石或石灰石，再從長頸漏斗處加入稀鹽酸(3)便于排盡集氣瓶內(nèi)的空氣，收集到純CO2(4)防止產(chǎn)生的CO2從長頸漏斗逸出4比較O2、CO2的實(shí)驗(yàn)室制法比較O2CO2發(fā)生裝置收集裝置實(shí)驗(yàn)原理藥品方程式藥品方程式檢驗(yàn)方法帶火星的木條放入瓶內(nèi)通入澄清石灰水驗(yàn)滿方法帶火星的木條放在瓶口燃著的木條放在瓶口注：過氧化氫與二氧化錳；高錳酸鉀；氯酸鉀與二氧化錳石灰石(或大理石)與稀鹽酸2KClO32KCl3O2；2KMnO4K2MnO4MnO2O2；2H2O22H2OO2CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2【例4】(實(shí)驗(yàn)綜合題)實(shí)驗(yàn)室制取氣體所需裝置如下圖所示。請回答以下問題：(1)裝置中標(biāo)“a”的儀器名稱是_。(2)用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，所選用的發(fā)生裝置是_(填字母序號(hào)，下同)，收集裝置是C或_。(3)用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳時(shí)，所選用的發(fā)生裝置是_，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。該裝置還可用于制氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：本題考查實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置的選擇。發(fā)生裝置的選擇考慮反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，如反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，用A裝置；反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，用B裝置。收集裝置的選擇一般考慮氣體的性質(zhì)，如果氣體不易溶于水，也不與水反應(yīng)，首先考慮用排水法；若不能用排水法，密度比空氣大的，用向上排空氣法；密度比空氣小的，用向下排空氣法。答案：(1)集氣瓶(2)AD(3)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO22H2O22H2OO25實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)應(yīng)考慮哪些因素(1)選擇反應(yīng)速度適中、價(jià)格便宜、來源廣泛、污染少、實(shí)驗(yàn)安全，所制氣體純凈或易分離的藥品。例如，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，不用濃鹽酸制取，因易揮發(fā)；不用碳酸鈉制取，因其價(jià)格貴且反應(yīng)太快；不用稀硫酸制取，因其與石灰石反應(yīng)生成微溶物硫酸鈣，使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行。(2)選擇原理科學(xué)、節(jié)能、操作簡便的反應(yīng)。例如，高溫分解石灰石也能產(chǎn)生二氧化碳，但需消耗燃料，不節(jié)能，且操作麻煩，不適合實(shí)驗(yàn)室制取?！纠?】(探究題)下列反應(yīng)都能生成二氧化碳：人和動(dòng)物的呼吸作用木炭在空氣中燃燒蠟燭燃燒碳和氧化銅反應(yīng)石灰石(塊狀)與硫酸碳酸鈣粉末與稀鹽酸石灰石(塊狀)與濃鹽酸石灰石(塊狀)與稀鹽酸其中可用于實(shí)驗(yàn)室制CO2的是()A BC D解析：反應(yīng)太快，不易收集；用濃鹽酸制取，得到的二氧化碳不純，混有從發(fā)生裝置中揮發(fā)出來的氯化氫氣體，故不選A、C、D；反應(yīng)符合實(shí)驗(yàn)室制取氣體選用藥品的原則，故選B。答案：B課題2二氧化碳制取的研究一、選擇題(每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列四瓶氣體放置方法正確的是()。2.檢驗(yàn)集氣瓶中的CO2是否收集滿的正確方法是()。A.向瓶內(nèi)倒入澄清石灰水振蕩B.在瓶口聞其氣味C.將帶火星的木插入瓶里D.將燃著的木條放在瓶口3.實(shí)驗(yàn)表明，不能用塊狀大理石與稀硫酸反應(yīng)來制取二氧化碳?xì)怏w，而能用大理石粉末與稀硫酸制取二氧化碳?xì)怏w。由此得出的合理結(jié)論是()。A.能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)之間是否發(fā)生反應(yīng)，與反應(yīng)條件有關(guān)B.反應(yīng)物之間接觸面積越大，越有利于反應(yīng)的進(jìn)行C.塊狀大理石與大理石粉末的化學(xué)性質(zhì)不同D.塊狀大理石與大理石粉末的組成不同4.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w應(yīng)選用的儀器是()。A.長頸漏斗、集氣瓶、水槽、導(dǎo)氣管B.集氣瓶、試管、水槽、導(dǎo)氣管C.酒精燈、廣口瓶、集氣瓶、長頸漏斗D.廣口瓶、集氣瓶、長頸漏斗、帶導(dǎo)管的橡皮塞5.欲除去熱水瓶膽內(nèi)壁附著的水垢(主要成分是碳酸鈣)，可采用的辦法是()。A.加熱 B.用砂紙擦洗C.加稀鹽酸浸洗 D.用水洗6.兩份質(zhì)量相同的碳酸鈣，一份與足量的鹽酸反應(yīng)，一份充分煅燒，它們所生成的二氧化碳的質(zhì)量()。A.一樣多 B.充分煅燒生成的CO2多C.與鹽酸反應(yīng)放出的CO2多D.很難確定7.集氣瓶被譽(yù)為“萬能瓶”，如下圖裝置是其中的一種。當(dāng)被收集的氣體從a口進(jìn)入時(shí)，瓶內(nèi)空氣從b口排出，相當(dāng)于向上排空氣法收集氣體。現(xiàn)若將被收集的氣體從b口進(jìn)入，則它可收集的氣體為()。H2；O2；CO2。A.只有B.只有和C.只有D.均可二、實(shí)驗(yàn)題8.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w，有如下圖所示的儀器可供選用：請你回答下列問題：(1)制取二氧化碳?xì)怏w所需的藥品是_；(2)收集二氧化碳?xì)怏w的方法是_；(3)制取并收集二氧化碳?xì)怏w所需的儀器是(用儀器的序號(hào)回答)_；(4)檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w是否收集滿的方法是_；(5)制取二氧化碳的化學(xué)方程式是：_。9.測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其方法是：將樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測定反應(yīng)后生成CO2的體積，再根據(jù)體積換算為質(zhì)量，最后根據(jù)CO2的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。下圖()為大理石與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)裝置，圖()用于測量CO2的體積。(1)寫出圖()中儀器的名稱：_，_，_。(2)檢查圖()裝置氣密性的方法是：_；檢查圖()裝置氣密性的方法是：_。(3)圖()裝置中油層的作用是_。(4)_(填操作方法)可使反應(yīng)前后油層上方氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相同，此時(shí)排出水的體積即為生成二氧化碳的體積。三、計(jì)算題10.以下是我省生產(chǎn)的某種鈣鹽包裝標(biāo)簽上的部分文字。為了測定此鹽中的鈣元素含量，取10 g這種鹽溶于水，加入足量鹽酸，生成0.132 g二氧化碳。請計(jì)算此加鈣食鹽中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由此判斷該加鈣食鹽是否符合標(biāo)準(zhǔn)。配料表：氯化鈉、食用碳酸鈣、碘酸鉀凈含量：500 g成分表：氯化鈉88%鈣(以Ca計(jì))(0.51.3)%碘(以I計(jì))(2050) mg/kg課題2二氧化碳制取的研究1B解析：磨砂面應(yīng)與玻璃瓶磨口接觸，密度比空氣大的氣體要正放，密度比空氣小的氣體倒放。2D解析：CO2的驗(yàn)滿是將燃著的木條放在瓶口，立即熄滅則已滿。3B4D解析：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不用加熱，所以不要酒精燈；不能用排水法收集，所以也不要水槽。5C解析：碳酸鈣是不溶于水的物質(zhì)，水無法洗去；用砂紙擦洗會(huì)對熱水瓶膽造成破壞；高溫時(shí)碳酸鈣可以分解，但高溫進(jìn)行操作不便；最好的辦法是與稀鹽酸反應(yīng)生成能溶于水的氯化鈣后再用水沖洗干凈。6A解析：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，CaCO3CaOCO2，根據(jù)反應(yīng)前后碳原子質(zhì)量守恒，可知答案選A。7A解析：從b口進(jìn)入收集氣體，相當(dāng)于向下排空氣法收集密度比空氣小的氣體，只有H2。8(1)石灰石或大理石和稀鹽酸(2)向上排空氣法(3)ACDE(4)將燃著的木條放到集氣瓶口，若火焰立即熄滅，則已集滿(5)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO29(1)長頸漏斗鐵架臺(tái)試管(2)在乳膠管上夾彈簧夾，向長頸漏斗內(nèi)加水至形成液封，再加適量水，靜置一段時(shí)間后，若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變，說明氣密性良好在乳膠管上夾上彈簧夾，向量氣管加適量水，提高量氣管，一段時(shí)間后，若量氣管內(nèi)液面不下降，說明氣密性良好(3)防止CO2溶于水(4)調(diào)節(jié)量氣管高度，使反應(yīng)前后兩邊液面相平10解：設(shè)含有CaCO3 x g。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 10044x0.132 g解得x0.3 g03 g40/1000.12 g012 g10 g100%1.2%在0.5%1.3%之間，符合標(biāo)準(zhǔn)。答：略。