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练习19 二氧化碳制取的研究
自主学习 1
．
实
验
室
制
取
二
氧
化
碳
气
体
应
该
用
( )
A.煅烧石灰石 B．碳在空气中充分燃烧 C.石灰石和稀盐酸反应 D.石灰石和稀硫酸反应 答案：C
2．检验集气瓶中是否收集满二氧化碳可采用的方法是 ( )
A.加入紫色石蕊试液 B．把燃着的木条放在集气瓶口 C.加入石灰水 D.把燃着的木条放在集气瓶内 答案：B
3．实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶中放入小块大理石；⑤收集气体．下列操作顺序正确的是 ( )
A.①②③⑤④ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤ 答案：B
4．实验室常用_____________跟______________或_____________起反应来制取二氧化碳，化学方程式为__________________．由于二氧化碳的密度比空气大，可用_______________排空气法收集；又由于二氧化碳能溶于水且与水反应，所以通常___________________用排水法收集二氧化碳气体． 答案：稀盐酸 大理石 石灰石 CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑ 向上 不
5．实验室制取二氧化碳需要使用的仪器有_______________(填序号)．
a．酒精灯；b．大试管；c. 水槽；d．玻璃片；e.带导管的双孔橡皮塞；f.长颈漏斗； g．铁架台 (带铁圈)；h．量筒；i.集气瓶． 答案：a d e f i
6.图6-5是某同学设计的实验室制取CO2装置图，请指出图6-5中的错误，并在表6-2中加以改正 表6-2
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错误 (1) (2)
图6-5
(3) 改正 (1) (2) (3) 答案：错误；(1)长颈漏斗下端管口在液面上；(2)发生装置中导管太长；(3)集气瓶中导管伸入太短 改正：(1)长颈漏斗下端管口伸入液面以下；(2)发生装置中导管伸入瓶内只需露出橡皮塞少许；(3)导管伸入集气瓶中接近瓶底 能力提高
7．实验室制取O2、CO2两种气体时，可能需要加热的是 ( ) A．制CO2 B．制O2 C.制O2和CO2 答案：B
8．某气体在标准状况下密度为1．98g／L，该气体易溶于水，在实验室收集此气体时可用( )
A.排水集气法 B．向上排空气集气法 C．向下排空气集气法 D．以上方法均可以 答案：B
9．下列物质中能跟盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体的是 ( )
A．CaCO3 B．C C．Na2CO3 D．Zn 答案：AC
10．实验室制取二氧化碳时，选用的反应物最好是 ( )
A.碳酸钠粉末和稀硫酸 B.石灰石和稀硫酸 C.大理石和稀盐酸 D．大理石和浓盐酸
答案：C 实验室制取气体选择试剂必须考虑以下几点：(1)能否产生该气体；(2)原料易得，价格便宜：(3)操作简便，易于收集；(4)产生的气体中尽量少混入杂质．碳酸钠粉末和稀硫酸反应可以生成二氧化碳，但反应速率太大，难以控制．石灰石和稀硫酸反应时，会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻碍反应继续进行．大理石与盐酸反应可产生二氧化碳气体，且小块大理石与稀盐酸反应速率适中，来源方便，价格便宜，故实验室制取二氧
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化碳常用它与稀盐酸；但浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有一定量的氯化氢气体．因此本题答案不得而知．
11．铁与稀盐酸反应产生氯化亚铁(FeCl2)和氢气．在天平两边的托盘上各放有一个盛足量稀盐酸的烧杯，把天平调节平衡．然后向其中一个烧杯中加入5．3g碳酸钠，向另一个烧杯
中加入铁片，若要使反应后天平保持平衡，加入铁片的质量是 ( )
A．5．6 g B．5．3 g C．3．215 g D．3．1 g
答案：C 向两烧杯中分别加入的Na2CO3和Fe都能与盐酸反应放出气体．加人物质的质量与放出气体的质量之差为烧杯中溶液增加的质量．若两个烧杯中溶液增加的质量相等，则反应后天平平衡．本题可利用这一思路进行计算求出结果．
12．写出以石灰石为原料用两种不同的方法生成CO2的化学方程式：
(1)_________________________________________________________________________； (2)_________________________________________________________________________. 答案：（1）CaCO3+2HCl= CaCl2+ H2O+CO2 ↑ (2) CaCO3
高温 CaO+CO2↑．
图6—6
13．文文同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片，并查阅资料得知铜与稀硫酸、盐酸不反应，铁丝可以与稀硫酸和盐酸反应．于是他设计了如图6-6所示装置来制取二氧化碳，该装置能随时控制反应的发生．请回答问题： (1)大理石应放在______________中；
(2)装置甲中的粗铜丝______________(“能”或“不能”)用粗铁丝代替； (3)用装置乙收集CO2，验满时应把燃着的木条放在(选填字母)____________处． 答案：(1)小药瓶 (2)不能 (3)a
14．有一包混合物，其中可能含有适量的炭粉、碳酸钙、氧化铜、氧化铁中的一种或几种，
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现进行下列实验：①取样，加热至高温，产生一种气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；②把足量的稀盐酸滴入冷却后的固体残渣中，残渣全部溶解，并产生一种可燃性气体．问： (1)混合物中一定不含有______________；
(2)混合物中一定含有______________、______________，在实验过程中肯定发生反应的化学方程式______________；
(3)混合物中可能含有的物质是______________，为证明它是否存在，你认为可采取的方法是____________________________.
答案：(1)氧化铜 (2)氧化铁、炭粉 3C+2Fe2O3
高温 4Fe+3CO2 ↑ (3)碳酸钙取少量的样
品于试管中加稀盐酸，并将产生的气体通入澄清的石灰水中 (4)取样滴加足量稀盐酸，检验其中是否含碳酸根离子．
15．小明在实验室里学习制取CO2(见图6-7)，他的具体操作步骤如下：
(1)组装仪器后进行装置的气密性检查，见图(a)．请你帮助他判断，该装置是否漏气? _________________________________.
(2)他从稀硫酸和稀盐酸中选择一种酸，与石灰石反应制取CO2想一想他不用另外一种酸的理由_________________________________________________.
(3)小明想用图(b)装置制取二氧化碳，你认为是否理想______________，原因是___________________________.
(4)请你告诉他收集满二氧化碳的集气瓶，应该______________(填“正”或“倒”)放在桌面．
(5)小明将气体发生装置稍作改动如图(c)，该装置与(a)中发生装置相比，优点是__________________________________________，图中小试管的作用是__________________________________________. (6)
请
帮
助
小
明
检
验
c
装
置
的
气
密
性
(
简
述
过
程)_______________________________________
______________________________________________________________________________. 答案：(1)不漏气 (2)反应中产生微溶于水的硫酸钙附着在大理石的周围，阻止反应继续进行，得到的二氧化碳很少 (3)不理想 因为二氧化碳溶于水 (4)正 (5)可以控制反应随时发生和停止液封
(6)将止水夹夹紧，从长颈漏斗中注入水浸没漏斗下端管口后，若漏斗内液面不再下降，则
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装置不漏气．
在图c中，由于长颈漏斗使锥形瓶内外相通．因此，不能按常规检查气密性的方法操作，操作时应形成密封气压．小试管的作用可从防止CO2气体散逸上考虑．
16．已知氢气是最轻的气体单质，难溶于水．图6—8所示的装置(正立放置)，既用作排水法收集氧气或氢气，又能用作排空气法收集氢气或二氧化碳，试分别简要加以说明，并指明气体流入和流出的方向． (1)
排
水
法
收
集
氧
气
：
_____________________________________________________________; (2)
排
水
法
收
集
氢
气
：
_____________________________________________________________； (3)
排
空
气
法
收
集
氢
气
：
___________________________________________________________;
图6—7
(4)
排
空
气
法
收
集
二
氧
化
碳
：
_______________________________________________________.
答案:(1)集气瓶应先装满水，因为氧气不易溶于水，且密度比水小，故气体应从b通入，水从a排出 (2)集气瓶应先装满水，因为氢气难溶于水，且密度比水小，故气体应从b通入，水从a排出 (3)因为氢气密度比空气小，故气体应从b通入，空气从a排出 (4)因为二氧化碳密度比空气大，故气体应从a通入，空气从b排出
图6—8
17．托盘天平两边各放一只装有稀盐酸的烧杯(盐酸足量)使天平保持平衡．在左边烧杯中加入5g碳酸钙，使其充分反应．应向右边烧杯中投入多少克镁粉，充分反应后天平仍然保持平衡?(已知：Mg+2HCl=MgCl2+ H2
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