2022年中考化学一轮总复习讲义-第12讲二氧化碳的制取.docx
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1、知识点一二氧化碳的制取1药品的选择药品实验现象分析稀盐酸与块状大理石产生气泡,速率适中反应速率适中,便于气体收集,原料廉价易得浓盐酸与块状大理石剧烈反应,迅速产生大量气泡,并伴有白雾浓盐酸有挥发性,会使制得的CO2中混有HCl气体稀硫酸与块状大理石刚开始时产生气泡,后来速率减慢并逐渐停止稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,阻止反应继续进行稀盐酸与碳酸钠粉末剧烈反应,迅速产生大量气泡碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,产生的气体不便于收集通过上述对比实验可知,实验室制取二氧化碳的药品为稀盐酸和大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙,化学式为CaCO3)。2反应原理实验室制取二氧
2、化碳的反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2 + CO2 + H2O。3实验室制取二氧化碳装置的选择(1)发生装置碳酸钙是固体,稀盐酸是液体,该反应不需要加热,所以可选择固体与液体不加热型的发生装置。(2)收集装置二氧化碳的密度比空气大,所以用向上排空气法收集,收集到的气体较为干燥。因为二氧化碳能溶于水,且与水反应,所以不用排水法收集,但可选择排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳。4制取二氧化碳的步骤(1)连接仪器,检查装置气密性(2)装入大理石(或石灰石),塞紧双孔橡胶塞,由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端。(3)收集气体。(4)检验气体集满,拆除装置。5二氧化碳的检验和验满(
3、1)检验:将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳。(2)验满:用燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,证明已收集满。(3)存放:收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住(毛面向下)并正放在桌面上。(4)除杂(净化):CO2中混有HCl和水蒸气,将制取的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。(5)吸收:将气体通入氢氧化钠溶液。6工业上制取二氧化碳高温煅烧石灰石生成氧化钙(俗称生石灰)和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO + CO2。1小棣尝试利用如图所示装置制取和收集一瓶O2或CO2。你认为正确的操作应该是()A选择CD装置制取和收集
4、一瓶O2,连接dfB选择AD装置制取和收集一瓶O2,连接afC选择BC装置制取和收集一瓶CO2,连接dbD选择AB装置制取和收集一瓶CO2,连接ac【解答】解:A、选择CD装置制取和收集一瓶O2,连接df错误,因为C是错误装置;故选项错误;B、选择AD装置制取和收集一瓶O2,连接af正确,因为氧气的密度比水小;故选项正确;C、选择BC装置制取和收集一瓶CO2,连接db错误,因为C是错误装置;故选项错误;D、选择AB装置制取和收集一瓶CO2,连接ac错误,因为二氧化碳的密度比空气大,应该从长管进入;故选项错误;故选:B。2实验室用双氧水制氧气和大理石与稀盐酸反应制二氧化碳相比较,正确的是()A反
5、应原理都是分解反应B反应都需要加热C都可以用排水法收集D都可以用向上排空气法收集【解答】解:A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,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,分别属于分解反应、复分解反应,故选项说法错误。B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应均不需加热,故选项说法错误。C、氧气不易溶于水,可以用排水法收集,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,故选项说法错误。D、氧气和二氧化碳的密度均比空气的大,都可以用向上排空气法收集,故选项说法正确。故选:D。3某同学设计了制取并检验CO2性质
6、的简易装置(如图所示),拉动铜丝,把布袋浸入醋酸后有气泡产生,则下面叙述错误的是()A湿润的石蕊试纸变红色B该装置可以使反应随时发生随时停止C可以用铝丝代替铜丝D该实验充分体现废物利用,节约资源的理念【答案】C。【解析】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,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集。湿润的石蕊试纸变红色正确,因为二氧化碳和水反应生成碳酸;可以用铝丝代替铜丝错误,因为铝与醋酸反应有氢气放出。A、湿润的石蕊试纸变红色正确,因为二氧化碳和水反应生成碳酸,正确但不符合题意,故选项错
7、误;B、该装置可以使反应随时发生随时停止正确,因为铜丝可以上下移动,正确但不符合题意,故选项错误;C、可以用铝丝代替铜丝错误,因为铝与醋酸反应有氢气放出,错误符合题意,故选项正确;D、该实验充分体现废物利用,节约资源的理念正确,正确但不符合题意,故选项错误。4有关实验室制取二氧化碳的过程正确的是()A原料 B发生装置C干燥 D验满【答案】B。【解析】A稀硫酸和大理石反应生成的微溶与水的硫酸钙会阻碍反应的进一步进行;故错误;B实验室中常用稀盐酸与大理石或石灰石反应来制取二氧化碳,属于固液常温型,可选择该装置来制取,并能控制反应的发生与停止,故正确;C生石灰能与二氧化碳反应,所以不能用生石灰来干燥
8、二氧化碳气体,故错误;D二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,所以验满时将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满,故错误。1用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,关于这两个实验的说法错误的是()A都是固体和液体反应B反应都不需要加热C都可以用向上排空气法收集D都可以用排水法收集【解答】解:A、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,均是固体和液体反应,故选项说法正确。B、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,均属于固液常温型,反应都不需要加热,故选项说法正确。C、氧气和二氧化碳的密度均比空气的大,都可以用向上排空气法收集,故
9、选项说法正确。D、氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,氧气可以用排水法收集,二氧化碳不能用排水法收集,故选项说法错误。故选:D。2可用于实验室制备二氧化碳气体的反应是()A木炭还原氧化铜B木炭燃烧C大理石分解D大理石与稀盐酸反应【解答】解:A.木炭与氧化铜需要在高温条件下反应,浪费能源,不能选用。B.木炭燃烧,不便于收集二氧化碳,不能选用。C.大理石分解,反应在高温下反应,浪费能源,不能选用。D.大理石与稀盐酸在常温下就可以比较快速地发生化学反应,原料廉价易得,易于操作,可选用。故选:D。3某学生设计了如图所示的四套装置来制取CO2,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为()ABCD【解答
10、】解:A、图中装置,可通过控制试管中的大理石与稀盐酸的接触,能使反应随时发生或停止,故选项错误。B、图中装置,大理石放塑料片上,加入稀盐酸后,酸和固体不能分离,无法控制反应发生和停止,不能控制反应随时发生或停止,故选项正确。C、关闭止水夹,U型管内压强增大,液体被压入漏斗中,固液分离;打开止水夹后,固液接触,反应进行;能使反应随时发生或停止,故选项错误。D、图中装置,可以通过上下移动粗铜丝,控制大理石与稀盐酸的接触,能使反应随时发生或停止,故选项错误。故选:B。4制备二氧化碳的下列装置图中哪个装置中既有错误,也不能“即开即用,随关随停”?()A BC D【答案】A。【解析】要想使反应随时发生或
11、随时停止,只要能随时将两种药品接触和分离即可。“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹,利用液体压强使液体与块状固体接触而反应;关闭止水夹,产生气体的压强使液体与块状固体脱离而停止反应;B、C、D都可利用压强差控制反应,A没有隔离板所以不能实现药品分离来控制反应,且该装置内是浓硫酸,硫酸与碳酸钙反应生成的是微溶于水的硫酸钙,会覆盖于碳酸钙的表面阻止反应的发生。5下列替换能达到预期目的是()A测定空气中氧气含量时,用木炭代替红磷也能得到同样结论B硫粉在盛满氧气的集气瓶中燃烧,瓶底的水可用细沙代替C实验室制取二氧化碳,可用稀硫酸代替稀盐酸D用药匙向试管内添加粉末状固体,可以用
12、纸槽代替【答案】D。【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,而增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法错误。B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体,水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,瓶底的水不能用细沙代替,故选项说法错误。C、实验室制取二氧化碳,不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,故选项说法错误。D、用药匙向试管内添加粉末状固体,可以用纸槽代替,故选项说法正确。知识点二实验室制取气体的一般思路和方法1制取气体的原理确定制取气体的化学反应原理,即在实验条件下(如常温、加热、加催
13、化剂等),选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。制取氧气:2KMnO4= K2MnO4 + MnO2 + O2MnO22KClO3= 3O2 + 2KClMnO22H2O2= O2 + 2H2O制取二氧化碳:CaCO3+2HCl=CaCl2 + CO2 + H2O2装置的选择确定制取气体时应采用的实验装置,包括气体发生装置和收集装置。A BC D(1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气选择的发生装置是,(2)过氧化氢分解制取氧气选择的发生装置是,(3)验室制取二氧化碳选择的发生装置是。总结:发生装置选择的依据是。E F G(4)收集二氧化碳选择的收集装置是,(5)收集氧气选择的收集装置是,(6)
14、收集氢气选择的收集装置是。总结:收集装置选择的依据是。3检验和验满(1)氧气的检验:。验满:。(2)二氧化碳的检验:。验满:。【思考】能否用燃着的小木条检验二氧化碳?请说明原因。1利用如图所示装置,用足量的盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2,已知CO2不与NaHCO3反应,则下列描述正确的是()A不可能收集到一瓶CO2,因为CO2可溶于水B选择A、C两种装置,导管a接导管d可收集到一瓶CO2C选择B、C两种装置,导管b接导管c可收集到一瓶CO2D选择B、C两种装置,导管b接导管d可收集到一瓶CO2【答案】D。【解析】实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和
15、石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能够溶于水,不溶于饱和碳酸氢钠溶液。A、CO2可溶于水,但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液,因此可以用C装置收集二氧化碳,该选项说法不正确;B、A装置中的长颈漏斗末端在液面以上,生成的气体会从长颈漏斗逸出,不能收集二氧化碳,该选项说法不正确;C、选择B、C两种装置,导管b接导管d不能收集到一瓶CO2,该选项说法不正确;D、选择B、C两种装置,导管b接导管d可收集到一瓶CO2,该选项说法正确。2(2018秋石景山区期末)检验CO2是否收集满的正确方法是()A将燃着的木条伸入集气瓶内B将带火星的木条放在集气瓶口C将澄清石灰水倒入集气
16、瓶中D将燃着的木条放在集气瓶口【答案】D。【解析】本题考查的是二氧化碳的检验和验满,二氧化碳的检验方法是:用澄清的石灰水,观察是否变浑浊;验满方法是:用一根燃着的木条平放在集气瓶口,观察木条是否熄灭。二氧化碳的验满方法是:将燃着的木条伸至集气瓶口,如果木条熄灭,就证明满了。3如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是()A实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置,气体从导管b进入B实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置C实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置,气体从导管c进入D实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图临时存放【解答】解:A、实验室收集氧气和
17、二氧化碳均可使用装置,气体从导管a进入,b进入错误,因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,错误符合题意,故选项正确;B、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,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,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;因此实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置正确,正确但不符合题意,故选项错误;C、实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置,气体从导管c进入正确,因为干燥气体长进短出,正确但不符合题意,故选项错误;D、实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图临时存放正确,因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,正确但不符
18、合题意,故选项错误;故选:A。4在实验室中利用如图装置,可以进行的实验是()用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气用KMnO4固体制取氧气用KClO3与MnO2的混合物制取氧气用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体ABCD【解答】解:用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时,反应物是固体和液体,不需要加热,利用如图装置可以进行实验;用KMnO4固体制取氧气时需要加热,不能利用如图装置进行实验;用KClO3与MnO2的混合物制取氧气时需要加热,不能利用如图装置进行实验;用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,反应物是固体和液体,不需要加热,利用如图装置可以进行实验。故选:A。5老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制
19、反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置室温下1体积水能溶解1体积的二氧化碳如图所示是小明、小红、张强、李丹四位同学设计的装置,其中你认为符合要求的是()ABCD【解答】解:大理石在多孔塑料片上,要产生气体时,打开止水夹,长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体,不用时关闭止水夹,压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内,使二者分离,控制了反应的进行,符合要求;有止水夹,可以通过控制右边止水夹控制反应的发生与停止,符合要求;通过试管的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止。符合要求;通过粗铜丝的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止。符合要求。综上述分析,都符合题意。所以,A正确,B、C、D错误。
20、故选:A。6实验室里现有氯酸钾、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可以制取二氧化碳,你选择的仪器是(填序号),反应的化学方程式是(2)若补充一种仪器(填仪器名称),再利用上述仪器和药品还可以制取氧气,制取时的反应化学方程式是【解答】解:(1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,选用“固+液常温”型装置,应选择的仪器集气瓶、双孔橡皮塞、锥形瓶和长颈漏斗,药品是石灰石和稀盐酸,不能选用稀硫酸,反应的化学方程式是 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2故填:,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2)若再利用上述仪器和药品制取氧气,应补充盛放药
21、品的能用来加热的仪器试管,反应还需要集气瓶、单孔橡皮塞和导管、酒精度、铁架台等,二氧化锰做反应的催化剂,反应的化学方程式是2KClO3MnO22KCl+3O2故填:试管;2KClO3MnO22KCl+3O27小红在实验室用石灰石和酸来制取二氧化碳,她向盛有大量石灰石的广口瓶中加入足量的酸后,只收集到少量的二氧化碳,原因可能是A.加的是稀硫酸B.没有加热C.没有用玻璃棒进行搅拌D.【解答】解:A、加的是稀硫酸,石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应进一步进行,会导致只收集到少量的二氧化碳,故选项正确B、该反应在常温下进行,无需加热,故选项错误。C、该反应无需进
22、行搅拌,故选项错误。D、装置的气密性不好,会导致生成的二氧化碳逸出,会导致只收集到少量的二氧化碳(合理即可)。故答案为:A;装置的气密性不好(合理即可)。8如图是实验室中制取二氧化碳的装置图,请指出错误并说明理由。;。【解答】解:装置中的错误有:长颈漏斗的下端在液面以上,二氧化碳气体会从长颈漏斗逸出;导管进入锥形瓶液体的液面以下,二氧化碳无法从导管中导出;集气瓶口向下了,二氧化碳密度比空气的密度大,应该用向上排空气法收集。故答案为:长颈漏斗的下端管口没有伸至液面以下,会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出;出气的导管口伸入液面以下,会导致无法收集到二氧化碳;用向下排空气法收集,会导致无法收集到二氧化碳。
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- 2022 年中 化学 一轮 复习 讲义 12 二氧化碳 制取
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