考點一 實驗室制取氣體的思路
1．發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定
（1）若反應(yīng)物是固體，需加熱，則制氣體時用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。(固體加熱型)
（2）若反應(yīng)物是固體與液體，不需加熱，則制氣體時用制CO2的發(fā)生裝置。（固液常溫型）
2．收集方法：由氣體的密度、水溶性及是否與水反應(yīng)決定
①難溶于水的氣體用排水法收集。 CO只能用排水法（密度約等于空氣，且有毒）。
②密度比空氣大（或相對分子質(zhì)量＞29）的氣體用向上排空氣法收集。CO2只能用向上排空氣法。
③密度比空氣?。ɑ蛳鄬Ψ肿淤|(zhì)量＜29）的氣體用向下排空氣法收集。
3．實驗室制取氣體選擇反應(yīng)原理時，要考慮的因素有：反應(yīng)要能持續(xù)進行；反應(yīng)條件容易達到；反應(yīng)速率便于控制；產(chǎn)生的氣體純度盡可能高。
考點二 實驗室制取二氧化碳
1．藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸
（1）不選擇其他藥品的原因：
①不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，會覆蓋在石灰石（或大理石）表面，阻止反應(yīng)的進行。
②不用濃鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的HCl氣體混入生成的CO2中，使制得的氣體不純。
③不能用稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)的原因：Na2CO3易溶于水，與鹽酸反應(yīng)速率太快，不利于收集。
（2）實驗室制取二氧化碳的藥品只能寫名稱，不能寫成CaCO3和HCl。CaCO3表示純碳酸鈣，純碳酸鈣是粉末狀，反應(yīng)速度太快，來不及收集；HCl表示鹽酸，還表示氯化氫氣體。
2．原理：用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應(yīng)： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3．發(fā)生裝置：固液常溫型
（1）若用試管來裝藥品，固定試管時，試管口豎直向上，試管底部與鐵架臺面接觸。
優(yōu)點：簡單、儀器少
（2）若用長頸漏斗來注入鹽酸，長頸漏斗下端必須伸入液面以下（防止空氣進入或CO2從漏斗逸出）。
優(yōu)點：可隨時添加液體藥品
（3）若用分液漏斗（或注射器）代替長頸漏斗，則下端不要伸到液面以下。
優(yōu)點：可通過控制液體的滴加速度來控制反應(yīng)速率（即產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流）。
4．收集方法：向上排空氣法（集氣瓶口朝上），
5．檢驗方法：將制得的氣體通入澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則氣體是二氧化碳。
6．驗滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明已集滿二氧化碳。
注意：檢驗二氧化碳時不可用點燃的木條
7．實驗室制取CO2的實驗操作過程：
①檢查裝置的氣密性；②裝入大理石，塞緊膠塞；③固定裝置；④從長頸漏斗加入稀鹽酸至長頸漏斗下端管口液封；⑤收集氣體，導(dǎo)管一定要伸入集氣瓶底部；⑥檢驗是否集滿。
8．工業(yè)制備二氧化碳：高溫煅燒石灰石CaCO3CaO + CO2↑
生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
考點一 實驗室制取氣體的思路
題型01 實驗室制取氣體的思路
1．如圖是實驗室常用的制取氣體的裝置。
(1)采用A裝置制取氣體時，反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件需滿足什么要求 。
(2)B裝置可以制取多種氣體，寫出制取其中一種氣體的化學(xué)方程式 。
(3)寫出可采用C裝置（氣體從a口進入）收集的一種氣體，并用簡單的方法驗證該氣體 。
【答案】(1)反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件為加熱
(2) //
(3)二氧化碳，向瓶內(nèi)倒入澄清的石灰水，振蕩，看是否變渾濁/氧氣，向瓶內(nèi)伸入帶火星的小木條，看是否復(fù)燃
【解析】（1）A裝置試管口向下傾斜，且有酒精燈，反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件需滿足反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件為加熱。
（2）B裝置反應(yīng)不需加熱，可以制取多種氣體，實驗室常用石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應(yīng)化學(xué)方程式：；過氧化氫在二氧化錳的催化下制取氧氣，生成水和氧氣，該反應(yīng)化學(xué)方程式：；鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，該反應(yīng)化學(xué)方程式：。
（3）采用C裝置（氣體從a口進入）收集的一種氣體，該氣體密度比空氣大，可能是氧氣或二氧化碳。向瓶內(nèi)倒入澄清的石灰水，振蕩，看是否變渾濁；氧氣，向瓶內(nèi)伸入帶火星的小木條，看是否復(fù)燃。
2．（2023·湖北荊州）下圖是實驗室常用的氣體發(fā)生裝置和收集裝置，請回答下列問題：
(1)儀器①的名稱是 。
(2)實驗室既可用于制取氧氣又可用于制取二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置的組合為 （填裝置序號）。
(3)實驗室制取氣體時，下列因素中，不需要考慮的是 （填序號）。
a．所要制取氣體的顏色
b．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體
c．反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)速率適中
d．操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保
【答案】(1)集氣瓶 (2)BD (3)a
【解析】（1）由實驗裝置圖可知，儀器①的名稱為集氣瓶；
（2）實驗室制取氧氣時，可以采用固固加熱型發(fā)生裝置，也可以選擇固液常溫型發(fā)生裝置，但實驗室制取二氧化碳時，只能選擇固液常溫型發(fā)生裝置B，二氧化碳能溶于水并與水反應(yīng)，不能采用排水集氣法收集，二氧化碳和氧氣的密度都比空氣大，且不與空氣中各成分發(fā)生反應(yīng)，收集時都可以采用裝置D瓶口向上排空氣法收集，故實驗室既可用于制取氧氣，又可用于制取二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置的組合為BD；
（3）a、所要制取氣體的顏色，對反應(yīng)的發(fā)生裝置和收集裝置及反應(yīng)原理，都沒有影響，制取氣體時無需考慮，選項符合題意；b、藥品是否容易獲得，能否生成所要制取的氣體，是在制取氣體時必須要首先考慮的因素，選項不符合題意；c、反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)速率適中，是在反應(yīng)中需要考慮的因素，選項不符合題意；d、操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保，是從對環(huán)境的影響方面需要考慮的因素，選項不符合題意；故選a。
3．A~F是常見的實驗裝置，根據(jù)下圖回答有關(guān)問題：

(1)寫出圖中儀器的名稱：① 。
(2)實驗室用A裝置（無棉花）制氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若用F裝置收集氧氣，則導(dǎo)管a連接導(dǎo)管 。
(3)實驗室制取的化學(xué)方程式為 ；收集裝置為 （填序號），檢驗的方法是 （用化學(xué)方程式回答），小組同學(xué)選擇圖中C為發(fā)生裝置，該裝置的優(yōu)點是 ；為了解裝置C具有該優(yōu)點的原因，他們在裝置C中連接壓強傳感器（如圖G），從而測定實驗中試管內(nèi)氣體壓強變化的情況（如圖H）。下列說法正確的是 （填序號，雙選）。
A．段試管中液面逐漸上升
B．段石灰石與稀鹽酸脫離接觸
C．c點的對應(yīng)操作是打開活塞
(4)制取氣體的過程包括：a.選擇制取裝置：b.驗證所得氣體；c.明確反應(yīng)原理。據(jù)此，可以總結(jié)出實驗室里制取氣體的一般思路為 （填“甲”或“乙”或“丙”）。
甲.a→b→c 乙.b→a→c 丙.c→a→b
【答案】(1)長頸漏斗
(2) f
(3) D CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 BC
(4)丙
【解析】（1）儀器①是長頸漏斗；
（2）A裝置的試管中沒有棉花團，因此是加熱氯酸鉀制O2，氯酸鉀在二氧化錳催化、加熱的條件下反應(yīng)生成氯化鉀和氧氣，方程式為；氧氣的密度比水的密度小，不易溶于水，用F裝置收集氧氣，則導(dǎo)管a連接導(dǎo)管f；
（3）實驗室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石（主要含有碳酸鈣）和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，方程式為；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集，即D；二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗，二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
C帶有彈簧夾和多孔隔板，關(guān)閉彈簧夾，內(nèi)部氣體增多，壓強增大，液體被壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止，打開彈簧夾，氣體排出，壓強減小，液體重新進入試管，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生，故可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
A．a(chǎn)b段表示關(guān)閉彈簧夾，試管中壓強增大，試管中液面逐漸下降，酸液被壓回長頸漏斗中；錯誤；
B．bc段反應(yīng)已經(jīng)停止，石灰石與稀鹽酸脫離接觸，壓強不變；正確；
C．c點后壓強開始減小，氣體排出，則對應(yīng)操作是打開活塞；正確；
故答案為：BC；
（4）實驗室里制取氣體的一般思路為：明確反應(yīng)原理、選擇制取裝置、驗證所得氣體，即c→a→b；故答案為：丙。
4．掌握實驗室制取氣體的一般思路和方法是化學(xué)學(xué)習(xí)的必備能力。請根據(jù)如圖所示裝置回答問題。
(1)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳固體制取氧氣的化學(xué)方程式為 ，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 (填裝置字母序號)。
(2)實驗時過氧化氫溶液應(yīng)從所選裝置中的 (填儀器名稱)加入。
(3)實驗室制取氣體時，不需要考慮的因素是________(填字母序號)。
A．反應(yīng)原理B．發(fā)生和收集裝置
C．檢驗和驗滿方法D．氣體的顏色
【答案】(1) 2H2O22H2O+O2↑ B
(2)分液漏斗
(3)D
【解析】（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式2H2O22H2O+O2↑，該反應(yīng)屬于固液常溫型，選擇的發(fā)生裝置為B，故填：2H2O22H2O+O2↑；B；
（2）該反應(yīng)為固液常溫型，過氧化氫溶液是液體，從分液漏斗中加入，故填：分液漏斗；
（3）A、實驗室制取氣體時，需要考慮制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，需要的藥品和反應(yīng)條件，故選項不符合題意；
B、要確定某種氣體的實驗室制取，需要考慮制取氣體應(yīng)采用的發(fā)生和收集裝置，故選項不符合題意；
C、需要根據(jù)氣體的性質(zhì)考慮檢驗和驗滿方法，故選項不符合題意；
D、氣體的顏色不影響氣體的制取，不需要考慮，故選項符合題意。
故選D。
考點二 實驗室制取二氧化碳
題型01 實驗室制取二氧化碳的原理
5.利用數(shù)字化實驗可以更準確地比較不同顆粒大小的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的速率，如圖1所示，傾斜錐形瓶使試管內(nèi)稀鹽酸流入瓶中與固體發(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)氣壓的變化如圖2所示，下列有關(guān)說法不正確的是
A．曲線②表示的是塊狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)
B．a(chǎn)點表示某種顆粒大小的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)已停止
C．等質(zhì)量不同顆粒大小的碳酸鈣參加反應(yīng)，粉末狀碳酸鈣產(chǎn)生的CO2質(zhì)量更多
D．對比曲線①②中c、d兩點可知，產(chǎn)生相同質(zhì)量的CO2，粉末狀碳酸鈣用時更少
【答案】C
【解析】A、粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的接觸面積大，故反應(yīng)速率快，反應(yīng)需要時間短，曲線①表示的是粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)，曲線②表示的是塊狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)，故A說法正確；
B、曲線①表示的是粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)，a點之后曲線①的氣壓不再變化，說明此時粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)停止，故B說法正確；
C、由質(zhì)量守恒定律可知，生成的二氧化碳全部來自于碳酸鈣，所以等質(zhì)量不同狀態(tài)的碳酸鈣參加反應(yīng)，粉末狀碳酸鈣產(chǎn)生CO2速度較快，但產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量相等，故C說法錯誤；
D、曲線①表示的是粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)，曲線②表示的是塊狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)，對比曲線①②中c、d兩點可知，相同的氣壓時，c所需的時間短，即產(chǎn)生相同質(zhì)量的二氧化碳，粉末狀碳酸鈣用時更少，故D說法正確；
故選C。
6.將一定濃度的稀鹽酸、稀硫酸分別加入裝有等質(zhì)量粉末的容器中，相同條件下測得產(chǎn)生的體積（V）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A．0～300s內(nèi)，兩容器內(nèi)氣體體積均能達到10a mL
B．0～100s內(nèi)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ生成的速率均先慢后快
C．反應(yīng)Ⅱ中，0～100s內(nèi)產(chǎn)生的體積比100～200s內(nèi)的少5a mL
D．實驗室可以用一定濃度的稀硫酸與粉末反應(yīng)制備
【答案】C
【解析】A、從圖像可知，300s時反應(yīng)Ⅱ生成二氧化碳10a mL，反應(yīng)Ⅰ生成二氧化碳大于10a mL，所以0～300s內(nèi)，兩容器內(nèi)氣體體積均能達到10a mL，正確；
B、從圖像可知，0~100s兩條曲線都從平緩變的陡峭，說明生成二氧化碳的速度逐漸加快。所以0～100s內(nèi)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ生成 CO2的速率均先慢后快，正確；
C、反應(yīng)Ⅱ中，0～100s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為2.8a mL，0~200s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為7.8a mL，則100~200s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為7.8a mL-2.8a mL=5a mL，則0～100s內(nèi)產(chǎn)生的 CO2 體積比100～200s內(nèi)的少5a mL-2.8a mL=2.2a mL，錯誤；
D、從圖像可知，使用粉末狀碳酸鈣和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳的速度與使用粉末狀碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的速率相差不大，分析其原因是碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成的微溶于水的硫酸鈣對碳酸鈣和硫酸的接觸影響較小，所以實驗室可以用一定濃度的稀硫酸與 CaCO3 粉末反應(yīng)制備 CO2，正確。
故選C。
題型02 實驗室制取氣體裝置的選擇
7. （2023·北京）下列關(guān)于的實驗室制取及檢驗的說法不正確的是
【答案】C
【解析】A、實驗室常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，故A正確；
B、實驗室常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，該反應(yīng)為固液常溫型，可選該裝置作為發(fā)生裝置，故B正確；
C、二氧化碳的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，故C錯誤；
D、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通常使用澄清石灰水檢驗二氧化碳，故D正確；
故選：C。
8. （2023·遼寧大連）實驗室中常用以下裝置制取氣體。
(1)用高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式為 ，選擇的發(fā)生裝置是 （填字母序號，下同）。用裝置C收集氧氣，是因為氧氣具有 的性質(zhì)。
(2)用石灰石和稀鹽酸制二氧化碳的化學(xué)方程式為 ，用裝置B實驗時，長頸漏斗的末端應(yīng)保持在 。收集干燥的二氧化碳應(yīng)選擇的裝置是 。
【答案】(1) A 不易溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)
(2) 液面以下 D
【解析】（1）實驗室常用加熱高錳酸鉀制取氧氣，生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：，反應(yīng)條件是加熱，選擇的發(fā)生裝置是A。用裝置C收集氧氣，即排水法收集氧氣，是因為氧氣具有不易溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)的性質(zhì)。
（2）實驗室常用石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：，用裝置B實驗時，長頸漏斗的末端應(yīng)保持在液面以下，形成液封，防止生成的氣體逸出。二氧化碳密度比空氣大，且二氧化碳能溶于水，收集干燥的二氧化碳應(yīng)選擇的裝置是D。
9. （2023·黑龍江綏化）如下是實驗室制取某些氣體的裝置圖，回答下列問題。

(1)儀器a的用途是 。
(2)寫出實驗室用B裝置制取氧氣的化學(xué)方程式 ，其基本反應(yīng)類型是 反應(yīng)，裝置B相對于裝置C，其優(yōu)點是 。
(3)比較用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳與用過氧化氫溶液制取氧氣的實驗，兩者的共同點是_______。
A．發(fā)生裝置可以相同B．都可以用二氧化錳作催化劑
C．完全反應(yīng)后剩余固體成分相同D．收集裝置可以相同
(4)A裝置中試管口略向下傾斜的原因是 。
(5)用E裝置收集氫氣時，開始收集的適宜時刻是 。
(6)氯化氫氣體具有刺激性氣味，極易溶于水，密度比空氣大。實驗室可以用加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物來制取，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 （選填字母）。
【答案】(1)用于加熱（或作熱源）
(2) 分解 能控制反應(yīng)速率
(3)AD
(4)防止冷凝水倒流使試管炸裂
(5)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時
(6)D
【解析】（1）儀器a是酒精燈，酒精燃燒放熱，可用于加熱。
（2）B是固液不加熱型裝置，適用于過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。該反應(yīng)是一變多的反應(yīng)，是分解反應(yīng)。B使用分液漏斗，可以通過分液漏斗的活塞控制液體滴加速度，從而控制反應(yīng)速率。
（3）A、實驗室制取二氧化碳使用大理石或石灰石與稀鹽酸常溫反應(yīng)，使用固液不加熱型裝置。過氧化氫制取氧氣也使用固液不加熱型裝置，符合題意。
B、實驗室制取二氧化碳不需要用二氧化錳作催化劑，過氧化氫制取氧氣需要二氧化錳作催化劑，不符合題意；
C、大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后剩余固體物質(zhì)是大理石或石灰石中的雜質(zhì)，過氧化氫和二氧化錳制取氧氣剩余固體是二氧化錳，固體成分不同，不符合題意；
D、二氧化碳、氧氣密度都比空氣密度大，都能用向上排空氣法收集，符合題意；
故選AD。
（4）A是固體加熱型裝置。加熱固體藥品時，試管口略向下傾斜，是為了防止冷凝水倒流使試管炸裂。
（5）用E進行排水法收集氫氣時，需要導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時開始收集，以免收集到開始裝置內(nèi)排出的空氣。
（6）加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物來制取，則反應(yīng)需要加熱，需要使用酒精燈，故選用的發(fā)生裝置是D。
10. （2023·湖北十堰）根據(jù)下圖回答問題：
(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，其化學(xué)方程式是 ，可選擇的發(fā)生和收集裝置的組合為 （從A～E中選填字母編號）。
(2)實驗室制取，可選擇的發(fā)生和收集裝置的組合是 （從A～E中選填字母編號）。若用裝置收集，進氣口是 （填“”或“”）。
【答案】(1) AC或AD
(2) BD b
【解析】（1）加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)為固體，反應(yīng)條件為加熱，發(fā)生裝置選擇固體加熱型發(fā)生裝置A，氧氣不易溶于水，可用排水法收集，氧氣密度比空氣大，也可用向上排空氣法收集。故填：；AC或AD。
（2）實驗室制取，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)為固體和液體，反應(yīng)條件為常溫，發(fā)生裝置選擇固液常溫型發(fā)生裝置B，二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，一般選用向上排空氣法收集；二氧化碳密度比空氣大，用裝置收集，進氣口是b。故填：BD；b。
題型03 實驗室制取二氧化碳的實驗過程
11.實驗室制取 CO2的有關(guān)操作如下圖，不正確的是
A．檢查氣密性 B．制氣
C．收集 D．驗滿
【答案】B
【解析】A、拉注射器后，觀察到長頸漏斗的管口處產(chǎn)生氣泡，說明裝置不漏氣，選項正確；
B、稀硫酸開始也能夠與大理石反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二氧化碳，生成的硫酸鈣微溶于水，反應(yīng)一段時間后，生成的硫酸鈣不能完全溶于水，不能溶解的硫酸鈣會覆蓋在大理石的表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進行，選項錯誤；
C、二氧化碳的密度比空氣大，收集二氧化碳時選擇向上排空氣法，且二氧化碳氣體由長管進入瓶中，選項正確；
D、二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，驗滿二氧化碳時，將燃著的木條置于圖中短管的管口處，如木條熄滅，證明已經(jīng)集滿二氧化碳，選項正確，故選B。
12. （2023·湖南岳陽）某同學(xué)利用大理石與稀鹽酸反應(yīng)來制取并收集二氧化碳氣體，請幫他完成下面的部分實驗報告。
(1)【實驗原理】 （用化學(xué)方程式表示）。
(2)【實驗裝置】實驗室制取并收集一瓶CO2，應(yīng)選用下列裝置中的 （填字母）。

(3)【實驗步驟】驗證集氣瓶中CO2氣體已集滿的方法： 。
(4)【反思交流】結(jié)合實驗，你認為該實驗的注意事項有： （寫一條即可）。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)BC
(3)將燃燒的木條放在集氣瓶的瓶口處
(4)使長頸漏斗的末端在稀鹽酸的液面以下，實行液封，防止二氧化碳氣體由長頸漏斗逸出
【解析】（1）大理石主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水、氯化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）實驗室用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，選擇固液常溫型發(fā)生裝置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空氣的密度大，選擇向上排空氣法收集，故選BC。
（3）氣體的驗滿在瓶口處進行，二氧化碳一般不支持燃燒，所以驗證集氣瓶中CO2氣體已集滿的方法：將燃燒的木條放在集氣瓶的瓶口處。
（4）該實驗的注意事項有：使長頸漏斗的末端在稀鹽酸的液面以下，實行液封，防止二氧化碳氣體由長頸漏斗逸出等。
題型04 控制反應(yīng)發(fā)生與停止的裝置
13. （2023·湖南衡陽）下圖是實驗室的部分實驗裝置，請回答有關(guān)問題：
(1)圖中a儀器的名稱 。
(2)某同學(xué)在實驗室用A、E裝置制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；通過檢測發(fā)現(xiàn)用E裝置收集的氧氣不純，可能的原因是 (任寫一條)。
(3)實驗室制取二氧化碳氣體時，為了隨時控制反應(yīng)的發(fā)生或停止，發(fā)生裝置應(yīng)選用 ；如用D裝置收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從 (填“b”或“c”)端通入。
(4)實驗室常用澄清石灰水檢驗二氧化碳，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【答案】(1)長頸漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集（合理即可）
(3) C b
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）由圖可知，儀器a的名稱為長頸漏斗，故填：長頸漏斗；
（2）A裝置適用于固體加熱反應(yīng)制取氧氣，且試管口有一團棉花，故適用于高錳酸鉀加熱制取氧氣，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，E裝置采用的是排水法收集氧氣，收集的氧氣不純，可能的原因是未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集，也可能是集氣瓶中的水沒有裝滿，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；未等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集（合理即可）；
（3）裝置C帶有多孔隔板和彈簧夾，關(guān)閉彈簧夾，內(nèi)部氣體增多，壓強增大，液體被壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止，打開彈簧夾，氣體排出，壓強減小，液體重新進入試管，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生，可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；二氧化碳的密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，若用D裝置收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從b端通入，故填：C；b；
（4）實驗室常用澄清石灰水檢驗二氧化碳，即二氧化碳與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14. （2023·內(nèi)蒙古赤峰）下列是初中化學(xué)常見的實驗裝置，按要求回答問題：
(1)寫出標(biāo)號a的儀器名稱 。
(2)從A、B、C中選擇一個實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置 （填字母序號），此裝置的優(yōu)點是 ，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)D為測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置，實驗中紅磷燃燒的現(xiàn)象是 ；實驗完畢打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積明顯小于集氣瓶中氣體體積的五分之一，可能的原因是 （寫出一點即可）。
【答案】(1)鐵架臺
(2) C 控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
(3)劇烈燃燒，有白煙生成 紅磷的量不足/裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾
【解析】（1）標(biāo)號a的儀器名稱鐵架臺；
（2）從A、B、C中選擇一個實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置C，實驗室常用石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，反應(yīng)不需要加熱，發(fā)生裝置選可以選B；
隔板把碳酸鈣和稀鹽酸隔開，當(dāng)關(guān)閉止水夾時由于氣體增多使試管內(nèi)氣壓變大，把酸溶液壓入長頸漏斗的管體內(nèi)，液面低于隔板，固液分開，不再反應(yīng)，打開止水夾則氣體導(dǎo)出，液面回升，固液接觸繼續(xù)反應(yīng)，故填：控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
該反應(yīng)化學(xué)方程式：；
（3）D為測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置，實驗中紅磷燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒，有白煙生成；實驗完畢打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積明顯小于集氣瓶中氣體體積的五分之一，可能的原因是紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)外壓強差偏小，流入集氣瓶中水的體積偏小，測量結(jié)果偏??；或者裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，集氣瓶中氣體具有熱脹冷縮性質(zhì)，溫度較高時打開止水夾，流入集氣瓶中水的體積偏小，測量結(jié)果偏小。
15.能制取二氧化碳并可隨時控制反應(yīng)發(fā)生和停止的裝置是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A、若向左側(cè)通入高于大氣壓的氣體，可以使得反應(yīng)開始，但當(dāng)想停止反應(yīng)時，因管道中充滿氣體，不能隨時反應(yīng)停止，故選項不符合題意；
B、向長頸漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸，可以使得反應(yīng)開始，但當(dāng)想停止反應(yīng)時，即便夾住彈簧夾，也不能使得鹽酸倒流進而反應(yīng)停止，故選項不符合題意；
C、向分液漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸，可以使得反應(yīng)開始，但當(dāng)想停止反應(yīng)時，即便夾住彈簧夾，因分液漏斗下端離液面太遠，鹽酸難以回流到分液漏斗中，進而反應(yīng)難以停止，故選項不符合題意；
D、向長頸漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸，可以使得反應(yīng)開始，夾住彈簧夾，瓶內(nèi)因持續(xù)生成的二氧化碳而壓強增大，導(dǎo)致鹽酸回流到長頸漏斗中，進而反應(yīng)得以停止，故選項符合題意。
故選D。
題型05 二氧化碳制取的綜合考查
16. （2023·湖南湘潭）根據(jù)下列裝置圖回答問題：

(1)寫出圖中儀器a的名稱 。
(2)實驗室選擇A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式是 ；此裝置中棉花的作用是 。
(3)實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是 ；應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 （填字母序號），若用C裝置收集，驗滿時應(yīng)將燃著的木條放到 ，木條熄滅，則已集滿。
(4)二氧化氮是一種有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水，能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成鹽和水，若用F裝置收集二氧化氮，氣體應(yīng)從 （填“b”或“c”）端通入，為了防止污染環(huán)境，F(xiàn)裝置要與上圖中 （填字母序號）裝置相連接。
【答案】(1)酒精燈
(2) 防止固體粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管
(3) B 集氣瓶口
(4) b H
【解析】（1）圖中儀器a的名稱：酒精燈。
（2）根據(jù)圖A裝置為固固加熱型，且試管口有棉花可確定為加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：；棉花的作用為：防止固體粉末進入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管。
（3）實驗室利用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，化學(xué)方程式是：；該反應(yīng)為固液常溫型，故應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B；C裝置為向上排空氣法，驗滿時應(yīng)將燃著的木條放到集氣瓶口。
（4）二氧化氮的密度比空氣大，若用F裝置收集，氣體應(yīng)從長管（b管）進入，二氧化氮能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成鹽和水，故可以將其通入氫氧化鈉溶液（H）中，防止污染空氣。
17. 化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。如圖為實驗室制取氣體的常用裝置。
(1)寫出儀器甲的名稱： 。
(2)實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取并收集較純凈的氧氣，應(yīng)選擇的裝置為 (填字母序號)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；如果用裝置F排空氣法來收集氧氣，氧氣應(yīng)該從導(dǎo)管 (填“a”或“b”)端進入集氣瓶。
(3)已知二氧化碳能溶于水不溶于油，實驗室用含雜質(zhì)20%的石灰石和稀鹽酸為原料制取二氧化碳，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為 (填字母序號)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；裝置G可以用來測量生成的CO2的體積，水面上放一層植物油的目的是 。
【答案】(1)鐵架臺
(2) AC a
(3) B 防止二氧化碳溶于水
【解析】（1）根據(jù)圖示可知甲為鐵架臺；
（2）實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，則適合用A為反應(yīng)的發(fā)生裝置；氧氣不易溶于水，則收集純凈的氧氣適合用排水集氣法，裝置為C，故制取的組合為AC；氯酸鉀在二氧化錳的催化及加熱的條件下分解產(chǎn)生氯化鉀與氧氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為：；氧氣的密度比空氣大，F(xiàn)為正放的萬用瓶，則收集氧氣時氧氣從a端進入，空氣從b端排出；
（3）實驗室用含雜質(zhì)20%的石灰石和稀鹽酸為原料制取二氧化碳，反應(yīng)物為固體與液體的組合，且反應(yīng)在常溫下進行，則適合用B為反應(yīng)的發(fā)生裝置；石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；CO2能溶于水，且能與水反應(yīng)，但是CO2不溶于油，則用裝置G測量生成的CO2的體積，水面上放一層植物油的目的為防止二氧化碳溶于水。
18.（2023·黑龍江）根據(jù)如圖實驗裝置，回答下列問題：
(1)寫出圖中儀器a的名稱： 。
(2)寫出實驗室用A裝置制取氧氣的反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，實驗室要得到比較純凈的氧氣通常選用 （填字母）裝置收集，若用此收集方法收集到的O2不純凈的原因 （寫一點即可）。
(3)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理為 （用化學(xué)方程式表示），B、C裝置均可作為實驗室制取CO2的發(fā)生裝置，與B相比，選用C裝置的優(yōu)點是 ；檢驗CO2的方法為 （用化學(xué)方程式表示）。
(4)若用裝置E收集滿一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中氣體，則水應(yīng)從 （填①或②）端進入。
【答案】(1)長頸漏斗
(2) D 沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出時就開始收集或收集前集氣瓶內(nèi)沒有裝滿水（合理即可）
(3) 可以控制反應(yīng)速率
(4)①
【解析】（1）儀器a的名稱為長頸漏斗；
（2）A裝置為固體加熱型發(fā)生裝置，且試管口沒有棉花，即為氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氯化鉀和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
排水法收集的氣體較排空氣法純凈，由于氧氣不易溶于水，所以實驗室要得到比較純凈的氧氣通常選用D排水法收集；
用D裝置排水法收集氧氣時，開始排出的氣體中含有空氣，待氣泡連續(xù)均勻冒出，再收集，否則收集到的氣體不純；用排水法收集氣體時，集氣瓶內(nèi)必須灌滿水，否則收集到的氣體不純，故用排水法收集到的O2不純凈的原因有：沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出時就開始收集或收集前集氣瓶內(nèi)沒有裝滿水（合理即可）；
（3）實驗室利用石灰石或大理石（主要成分碳酸鈣）與稀鹽酸制取二氧化碳，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
該反應(yīng)為固液常溫型，發(fā)生裝置可選擇B或C，與B相比，C裝置中可以通過分液漏斗，控制液體的滴加速度，從而控制反應(yīng)速率；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，通常用澄清石灰水檢驗二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
（4）若用裝置E收集滿一瓶O2后，再向瓶中注水排出瓶中氣體，由于氧氣不易溶于水，氧氣的密度比水小，所以水應(yīng)從長管①端進入，才能將氧氣排出。
1.（新考法 ——畫圖 畫出收集裝置中導(dǎo)管） 實驗室可選用如圖所示裝置制取氣體。

(1)若反應(yīng)容器內(nèi)盛放的是純凈物，用它來制取氧氣，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)與裝置B相比，裝置C的主要優(yōu)點是什么？
(3)若用裝置D收集二氧化碳，氣體從b端口通入，請將玻璃導(dǎo)管補畫完整。
【答案】(1)
(2)便于隨時控制反應(yīng)的開始和停止
(3)
【解析】（1）A裝置是固固加熱型裝置，容器內(nèi)盛放的是純凈物制取氧氣，所以該反應(yīng)是高錳酸鉀制氧氣。
（2）C裝置用多孔隔板，上面放固體藥品，下面放液體試劑，使用時，打開彈簧夾，固體和液體接觸，開始反應(yīng)產(chǎn)生氣體，當(dāng)不使用時，關(guān)閉彈簧夾，裝置的氣體壓強增大，使液體會被壓入長頸漏斗中，固體和液體藥品分離，反應(yīng)停止。
（3）二氧化碳的密度比空氣大，二氧化碳在下層沉積，故b端導(dǎo)管長，a端導(dǎo)管短 。
2. （新題材 ——實驗特寫鏡頭 多孔隔板處的現(xiàn)象）（2022·黑龍江）請根據(jù)下列各圖中的有關(guān)信息，回答下列問題。
(1)實驗室用 B 裝置制取氧氣，化學(xué)方程式是 。實驗室用裝置 A 制取氧氣時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，若要收集到較純凈的氧氣，應(yīng)選用的收集裝置是 （填字母），收集滿的標(biāo)志是 。
(2)實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為是 ，若用 G 裝置收集 CO2氣體，氣體從 （填“c”“d”）端進入。
(3)若用 C 裝置制取 CO2氣體，該裝置的優(yōu)點是 。關(guān)閉開關(guān)后，C 中多孔隔板處依次觀察到的現(xiàn)象是
（用字母efg對如圖進行排序）。
【答案】(1) D D集氣瓶中水被排凈
(2) c
(3)隨時可以進行反應(yīng)，也可以隨時停止反應(yīng) gfe
【解析】（1）用 B 裝置制氧氣，反應(yīng)為固液不加熱反應(yīng)，為過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：；實驗室用裝置 A 制取氧氣時，為固體加熱反應(yīng)且試管口有一團棉花，反應(yīng)為高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：；氧氣不易溶于水，排水法收集的氣體較為純凈，故要收集到較純凈的氧氣，應(yīng)選用的收集裝置是D，收集滿的標(biāo)志是集氣瓶中水被排凈。
（2）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，化學(xué)方程式為：；二氧化碳密度大于空氣，若用 G 裝置收集 CO2氣體，二氧化碳密度比空氣大，氣體應(yīng)短進長出，從c端進入。
（3）用 C 裝置制取 CO2氣體，該裝置的優(yōu)點是裝置中關(guān)閉活塞，裝置中壓強變大，液體進入長頸漏斗，液體和固體藥品分離，反應(yīng)停止；打開活塞氣體排出，液體流下，固液接觸反應(yīng)進行，可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；關(guān)閉開關(guān)后，C 中多孔隔板處試管中液面下降、長頸漏斗中液面上升，故依次觀察到的現(xiàn)象是gfe。
3.（新考法——形式創(chuàng)新 制取二氧化碳時鹽酸的利用率）（2022·浙江溫州）實驗室制取二氧化碳時，選擇合適溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸，有利于減少鹽酸浪費。小明分別取400克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%、14.6%、21.9%的鹽酸與足量的石灰石反應(yīng)，進行A、B、C三組實驗，產(chǎn)生二氧化碳的快慢與時間關(guān)系如圖所示，算得鹽酸利用率如表（鹽酸利用率是指收集到的氣體體積理論上所需要的鹽酸量與實際消耗的鹽酸總量的比值）。
鹽酸利用率與鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系
(1)小明在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生裝置中的錐形瓶外壁發(fā)燙。推測圖中C組在第5～10分鐘時反應(yīng)快速變慢的主要原因是 。
(2)小明用400克鹽酸進行A組實驗，可收集到二氧化碳氣體約多少升？（鹽酸與石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑，常溫常壓下二氧化碳的密度約為2克/升）
(3)實驗中，小明想在10分鐘內(nèi)制取10升二氧化碳氣體，綜合考慮各種因素，選用哪種溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸更合適，并說明理由 。
【答案】(1)鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，越易揮發(fā)；溫度升高，加快鹽酸揮發(fā)；反應(yīng)速度越快，消耗的鹽酸越多；上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)快速減小，故反應(yīng)快速變慢
(2)7.26升
(3)選B，前10分鐘反應(yīng)快慢適中，鹽酸利用率較高，能滿足收集10升二氧化碳
【解析】（1）鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，越易揮發(fā)；發(fā)生裝置中的錐形瓶外壁發(fā)燙，說明反應(yīng)放熱，溫度升高，加快鹽酸揮發(fā)，反應(yīng)速度越快，消耗的鹽酸越多。上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)快速減小，故反應(yīng)快速變慢；
（2）參加反應(yīng)的稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量：m=400克×7.3%×82.5%＝24.09克
設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x
x＝14.52g
答：可收集到二氧化碳氣體7.26升；
（3）由圖像可知，B前10分鐘反應(yīng)快慢適中，鹽酸利用率較高，每分鐘產(chǎn)生二氧化碳體積大于1升，能滿足十分鐘內(nèi)收集10升二氧化碳，因此選B。
4.（新考法——作圖 作出煅燒石灰石制取二氧化碳的圖像）工業(yè)上常用煅燒石灰石制取二氧化碳，現(xiàn)要測定某地的石灰石中碳酸鈣的含量。取20g石灰石樣品煅燒，剩余固體的質(zhì)量與反應(yīng)的時間關(guān)系如表所示。
請計算：
(1)求石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程)
(2)在圖中畫出反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖像。(請標(biāo)出坐標(biāo)點)

【答案】(1)生成二氧化碳的質(zhì)量為
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x。
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75%。
(2)
【解析】（1）見答案；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，t1s時，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為：20g-17.8g=2.2g；t2s時，產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為：20g-15.6g=4.4g，t3s時，恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為：20g-13.4g=6.6g，以時間為橫坐標(biāo)，以產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為縱坐標(biāo)，作圖為：
。




A．制的藥品
B．發(fā)生裝置
C．收集方法
D．檢驗
組別
A
B
C
鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
7.3%
14.6%
21.9%
鹽酸利用率
82.5%
81.5%
72.1%
反應(yīng)時間：s
t1
t2
t3
t4
固體剩余的質(zhì)量/g
17.8
15.6
13.4
13.4

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