1、1考点 47 二氧化碳与氧气制取方法的综合一、选择题1.（2017 桂林市，题号 13，分值 2）实验室里用向上排空气法收集 CO2，依据的 CO2性质是（ ）A. 密度 B. 颜色 C. 气味 D. 熔点【答案】A【解析】此题主要考查气体性质与收集装置的选取。向上排空气法收集气体具有密度比空气大，且不与空气成分反应的特点；A、选取向上排空气法收集装置收集 CO2，与气体密度有关，故正确；B、选取向上排空气法收集装置收集 CO2，与气体颜色无关，故错误；C、选取向上排空气法收集装置收集 CO2，与气体气味无关，故错误；选取向上排空气法收集装置收集 CO2，与气体熔点无关，故错误；故选 A。二、
2、实验题1（2017 甘肃省武威市，题号 15，分值 12）（12 分）下图所示的仪器常用于实验室制取气体。请回答下列问题：（1）仪器的名称是_。（2）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的仪器组合（不含收集装置）是_（填序号），反应的化学方程式为_。用排水法收集氧气的原因是_。如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验，收集氧气时要在瓶底留一些水，其原因是_。(3）实验室制取并收集二氧化碳气体，选择的仪器组合是_（填序号），反应原理用化学方程式表示为_。将制得的二氧化碳气体通人紫色石蕊溶液，观察到的现象是_。【答案】(1)长颈漏斗（1 分） (2) （2 分） 2KMnO 4 K2MnO4MnO 2O 2（2
3、分） 氧气不易溶于水（1 分） 防止瓶底被炸裂（1 分）(3) （或 ） （ 2 分 ） CaCO3 2HCl=CaCl2 H2O CO2 （ 2 分 ） 石 蕊 溶 液 变 红 （ 1 分）【解析】本题主要考查了气体的制备。根据仪器的形状和用途确定仪器的名称；高锰酸钾是固体，用其制取氧气需要加热，因此应组合物固固加热型的发生装置，需要用到四种不同的仪器；根据反应物生成物和反应条件书写化学方程式，根据收集气体2的密度和溶解性确定收集装置；在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，由于生成了熔融的生成物，防止其溅落下来炸裂瓶底，故在做该实验的集气瓶底应留少量的水；实验室是由利用块状的大理石或石灰石与稀盐酸在
4、常温下反应来制取的，故应组合成固液常温型的发生装置，又因为二氧化碳能溶于水且其密度比空气大，故应选择向上排空气的方法进行收集；把制得的二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液后，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色。 2 （2017南宁）(8 分)根据下列实验装置，回答问题。(1)装置 A 中，仪器 a 的名称是 。(2)实验室常用 A 制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，证明二氧化碳已经集满的方法是 。(3)如图 B 所示，将二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 。(4)实验室用装置 A 制取氧气，应选用的药品是 ，用装置 C 做铁丝在氧气中
5、燃烧的实验时，集气瓶中细沙的作用是 。【解析】(1)由图可知，装置 A 中，仪器 a 的名称是 锥形瓶。(2)根据实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应的反应原理，可知其制取反应的化学方程式为 CaCO3 +2HCl = CaCl2 +H2O + CO2，证明二氧化碳已经集满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断。(3)如图 B 所示，将二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧。(4)实验室用装置 A 制取氧气，该装置是固液常温下制取气体的装置，根据这一点，应选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，用装置 C 做
6、铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中细沙的作用是防止热的生成物掉落炸裂瓶底 。【答案】(1)锥形瓶 (2) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2；将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭证明气体已收集满。(3)二氧化碳的密度比空气大，它既不能燃烧也不支持燃烧。(4)过氧化氢溶液和二氧化锰（或双氧水和二氧化锰） ，防止热的生成物掉落炸裂瓶底。3 （2017 浙江省绍兴市，19，6）图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分为带小孔的眼药水瓶，把下部浸入和离开白醋可以以控制反应进行与停止，它相当于乙图3中的_(选填字母）装置；该装置虚线框中应选用乙图中的_(选填字母)装
7、置来收集 CO2气体；检验 CO2气体是否集满的方法是_。【答案】A（2 分） ；C（2 分） ；将燃着的木条置于矿泉水瓶口，观察是否熄灭（2 分）【解析】本题主要考查实验室制取气体装置的选择方法及气体的验满方法；A 装置中通过控制止水夹，能控制反应进行与停止，所以 A 装置可以起到甲图的作用；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，所以选 C 装置收集；检验二氧化碳是否收集满，可以将燃着的木条放在矿泉水瓶口，若木条复燃证明已满，否则不满。4（2017 山东菏泽，题号 1，分值 6）化学实验室制取气体的部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。（1）仪器 B 的名称：_。（2）
8、若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，必修要增加的一种仪器是_；该反应的化学方程式为：_。若用装置 H 收集氧气，氧气应从_(填“a”或“b”)端通入。（3）若要组装一台制取并收集二氧化碳气体的装置，可选择的装置组合为_(填字母，写一种组合即可)。（4）某同学用上述（2）中的方法制取氧气，实验过程中试管发生了炸裂，请你帮他分析试管炸裂可能的原因是_。(写一条即可)【答案】 （1）长颈漏斗（1 分） （2）酒精灯（1 分） 2KClO3 2KCl+3O2（1 分） a （1 分） （3）AbCDF 或 ACEF（1 分） （4）试管口未略向下倾斜或用酒精灯芯焰加热或未预热试管应加热等合理即可（1 分）【
9、解析】本题考查了气体的制备。 （1）根据仪器的形状和用途确定仪器的名称；（2）利用氯酸钾制取氧气需要在加热条件下进行，故在所给仪器中还需要再增加一个酒精灯；该制取氧气的方法中反应物是氯酸钾、生成物是氯化钾和氧气，反应需要在二氧化锰催化及加热条件下进行，根据以上信息正确书写化学方程式；由于氧气的密度比水小，利用 H 装置收集氧气时应从 a 端进入；（3）实验室是通过块状的石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的，反应物是固体和液体且反应不需要加热、产生的二氧化碳的密度比空气大，因4此制取二氧化碳应组合成固液常温型发生装置并选择向上排空气法收集，符合要求的组合是 AbCDF 或 ACEF；（4）通
10、过加热氯酸钾的方法制取氧气时，造成试管炸裂的原因可能是试管口未略向下倾斜，试管因管口处冷凝的液体倒流而炸裂；也可能是在加热试管内的药品时，由于试管未均匀加热，试管因局部受热而炸裂；还可能是加热时，用焰心加热，使试管受热不均匀而炸裂。5（2017 山东省临沂市，题号 28，分值 4）根据下图回答问题。（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是_(填序号)。（2）实验室里用装置 A 制取二氧化碳，其反应的化学方程式是_。（3）用装置 D 收集氧气时，下列实验操作不正确的是_(填序号)。a加热前，将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中b加热后，观察到水中导管口开始有气泡时，立即收
11、集气体c待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上【答案】 （1）B（1 分） ；（2）2HCl+CaCO 3=CaCl2+H2O+CO2（2 分） ；（3）b（1 分） 。【解析】本题主要考查气体的制取和收集。（1）发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件，若反应物是固体并且反应条件需要加热，就选用固体加热型的发生装置；若反应物是固体和液体，并且反应不需要加热，就选用固液不加热型的发生装置。高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应需要加热，故应选用固体加热型的发生装置，即选用 B；（2）实验室制取 CO2，药品用石灰水和稀盐酸，反应的化学方程式是2HCl+CaCO3=
12、CaCl2+H2O+CO2；（3）用排水法收集氧气时，要等气泡连续均匀冒出时再收集，一开始排出来的是试管和导管中的空气，会使收集的氧气不纯，故 b 错误。6 （2017 天津市，题号 22，分值 6）请结合下列实验装置，回答问题：5（l）写出仪器 a 和 b 的名称：a_，b_。（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，该反应的化学方程式为_。（3）用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，选用的装置为_（填字母）。（4）与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面，另一面为磨砂面，收集气体时用玻璃片的_盖好集气瓶（填“光滑面”或“磨砂面” ） 。【答案】试管（1 分） 铁架台（1 分） 2KClO
13、3 2KCl+3O2（2 分） （3）BD（1 分） （4）磨砂面（1 分）【解析】此题考查的是常见实验的反应装置和条件。(1)由图可知仪器 a 的名称是试管，b 的名称是铁架台；(2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2;(3) 用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,选用的发生装置是固液不加热型，即 B，二氧化碳溶于水，密度大于空气，所以用向上排空气法，选用 D；(4) 收集气体时用玻璃片的磨砂面盖好集气瓶。7.（2017 湖南省郴州市，题号 27，分值 7）下图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题：（1）仪器 a 的名
14、称是 ；（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为 和收集装置为 （均填装置字母编号） ，如果用同一发生装置制取氧气，应选择的试剂是 （填序号） ；高锰酸钾 过氧化氢溶液和二氧化锰并写出所选试剂制取氧气的化学方程式： ；（3）用 C 装置收集氧气时，证明是否集满的方法是： 。【答案】 （1）试管；(1 分)（2）A；（1 分）C；（1 分）；（1 分）2H 2O2 2H2O+O2；（2 分）Mn（3）把带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，说明收集满了。 （1 分）6【解析】本题考查实验室制氧气和二氧化碳的相关知识。 图中标号仪器的名称：a 是试管；（2）实验室用大理石和
15、稀盐酸制取二氧化碳气体，是固液常温反应，应选择的发生装置为A，二氧化碳密度比空气大，收集装置为 C；如果用同一发生装置制取氧气，应选择的试剂是；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式是2H2O2 2H2O+O2；Mn（3）用 C 装置收集氧气时，证明是否集满的方法是：把带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，说明收集满了。8(2017 湖南省邵阳市，题号 34 ，分值 9 )根据下列装置图，回答问题：（1）用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是_（填序号），为防止高锰酸钾粉末进入导管，该装置需做一点改进的是_，若用 D 装置收集氧气，当观察到_时，便可开始收集。（2）实验室制
16、取二氧化碳应选用的一组装置是_（填序号），反应的化学方程式是_。图 G 是某同学利用报废试管设计的制二氧化碳的发生装置，该设计除了废物利用的优点外，请另写一个优点：_ 。（3）用收集的氧气完成图 E 铁丝燃烧的实验，集气瓶中预先放少量水的原因是_ ；如图 F 向装满 CO2 的软塑料瓶注入约 1/3 体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是_ 。【答案】 （1）A 在试管口塞一团棉花（或其它合理答案均可） 气泡连续均匀冒出（2）B 和 C（或 BC） CaCO 3+2HCl=CaCl2+CO2+H 2O节约药品（或可随时控制反应发生或停止）（或其它合理答案均可）7（3）防止集气瓶炸裂（或防
17、止熔化物溅落炸裂瓶底）软塑料瓶变瘪【解析】 （1）高锰酸钾是固体，高锰酸钾制取氧气需要加热，应选装置 A。为防止高锰酸钾粉末进入导管，需要在试管口塞一团棉花。D 为排水法收集氧气，当观察到导管口的气泡连续均匀冒出时便可开始收集。（2）实验室制取二氧化碳用大理石与稀盐酸反应，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H 2O。该反应不需要加热，故发生装置应选用装置 B。二氧化碳气体能溶于水，不能用排水法收集，二氧化密度大于空气密度，故可以用向上排空气法收集，故收集装置应选用 C。该设计除了废物利用的优点外，还能随时控制反应发生或停止，节约药品。（3）铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大
18、量热，生成黑色固体，在集气瓶中预先放少量水是为了防止熔化物溅落炸裂瓶底。CO 2能溶于水，旋紧瓶盖，振荡，由于 CO2 溶解，使瓶内气压减小，软塑料瓶变瘪9 （2017 江苏省宿迁市，14，4）请根据下列装置回答问题。（1）写出 A 图中标号 的仪器名称_。（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。选择的发生装置是_（填装置序号）；现准备收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用，选择_（填装置序号）装置收集氧气便于直接做这个实验；（3）某同学利用空塑料输液袋（如图 F）收集二氧化碳，验满二氧化碳时，把说着的火柴放在玻璃管_（填“a”或“b”）端，如果火焰熄火，则收集满了。【答案】 （1）酒精灯（1 分）
19、 ；（2）B（1 分） ；C（1 分） ；（3）b（1 分）【解析】本题主要考查实验室制取气体的装置及气体的验满方法；（1）A 图中标号 的仪器名称是酒精灯；（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于固液常温型条件，所以应选择的发生装置是 B；（3）收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用利用图 F 收集二氧化碳，验满时，应该把燃着的火柴放在玻璃 b 端，因为二氧化碳的密度比空气大。10 （2017 山东济宁市，题号 16，分值 11） （1） （5 分）某实验小组利用下面实验装置探究二氧化碳的化学性质:8请根据实验装置和实验内容，回答下面物质：探究二氧化碳与碱反应时，将装置 A 生成的二氧化碳气体通
20、过装置 D 未出现浑浊，原因是_；可将二氧化碳先通过装置_-再通过装置 D，理由是_（用化学方程式表示） ；探究二氧化碳与水反应时，实验分两步进行：首先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，主要做的目的是_；结合上面实验，装置正确的连接顺序是_（填序号） 。【答案】盐酸浓度高，挥发出氯化氢气体（1 分） ；C（1 分） ；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2（1 分） ；做对比实验（1 分） ；ACDBE（1 分） 。【解析】本题考查的是二氧化碳化学性质的探究，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳可以和水化合生成碳酸，解答中注意浓盐酸的挥发
21、性及对比实验的设计。盐酸是氯化氢气体的水溶液，盐酸浓度高时会挥发出氯化氢气体，使制取的二氧化碳气体中含有氯化氢，则通过澄清石灰水时，氯化氢与氢氧化钙反应从而看不到浑浊现象；将制取的二氧化碳气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，从而除去氯化氢气体，再通过石灰水则石灰水变浑浊；二氧化碳可以和水反应生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液变红，要验证二氧化碳与水发生化学反应，先将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的干燥纸花，再将二氧化碳通过石蕊溶液浸泡的湿润纸花，通过对比实验得出二氧化碳与水发生化学反应；实验中先制取二氧化碳，然后用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体，再通过
22、澄清石灰水验证二氧化碳与碱的反应，通过浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气，接着通过放有干燥石蕊纸花的集气瓶来验证二氧化碳不能使干燥石蕊纸花变色，最后将纸花湿润，再次通入二氧化碳来验证二氧化碳与水反应生成碳酸，故连接顺序为：ACDBE。11. （2017 四川凉山州，26,9 分）下列是实验室发生和收集气体的简易装置图，请按题意要求完成填空。(1)a 仪器名称为 ，b 仪器名称为 。(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的装置是 ，发生化学反应的方程式为 ；该气 体通入装置 E 发生的现象是 ，其化学反应方程式为 。用装置 F 收集气体的原因是 。9【答案】 （1）试管，长颈漏斗 （2）B，CaCO
23、 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；澄清石灰水变浑浊，CO 2+Ca(OH)2=CaCO3+H 2O； 二氧化碳在水中达到饱和时就不会再继续溶解【解析】本题考查化学仪器的认识、组装、选择（1）根据常见仪器名称可知：仪器 a 为试管，b 为长颈漏斗（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。反应物状态为固态和液态，反应条件在常温下，故选择发生装置 B 固液反应不需加热，石灰石主要成分碳酸钙和盐酸生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，利用这一性质来检验二氧化碳，故现象是变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀
24、和水，化学反应的方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H 2O；F 装置是排水法收集气体，使用排水法也能收集到二氧化碳，二氧化碳在水中的溶解性是一定的，当他达到饱和的时候就不会再溶解于水中了，就能用排水法收集到12（2017 广西省玉林市，题号 28，分值 6） 根据下图回答问题。（1）图 1 中 A、B 都是制取二氧化碳的装置，其中标号仪器的名称是_。实验室制取二氧化碳的化学方程式是_。（2）用图 2 装置收集二氧化碳气体，气体应从_（填“a”或“b”) , 原因是_。（3）相对于 A 装置，B 装置的优点是_。【答案】 （1）锥形瓶（1 分） CaCO 3+2HCl=CaCl2+H
25、2O+CO2（2 分）（2）b（1 分） 二氧化碳的密度大于空气（1 分） 可以控制反应速率（1 分）【解析】此题考查的是实验室制备气体及相关发生装置的知识点。（1）由图可知，标号仪器的名称是锥形瓶；实验室采用石灰石与稀盐酸反应制备 CO2，化学方程式为：CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；（2）二氧化碳的密度比空气大，用图 2 装置收集二氧化碳气体，气体应从 b 管进去；相对于 A 装置，B 装置的注射器可以控制液体下滴的速度，所以可以控制反应速率。13（2017 青海省西宁市，题号 19，分值 7）化学兴趣小组的同学在做完“二氧化碳的实验室制取”的实验后，对反应后废液中溶质
26、的成分产生了兴趣并进行了以下探究：（l）实验室制取二氧化碳的化学方程式为_。（2）【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？【猜想与假设】 猜想 I：废液中的溶质只有氯化钙；猜想：废液中的溶质有_。【进行实验】实验操作 实验现象 实验结论10只有_ 猜想 I 正确取少量反应后的废液于试管中，向其中加入 Na2CO3溶液至过量 先_后_ 猜想正确【反思拓展】如果猜想正确，要使废液中的溶质只含有氯化钙，正确的处理方法是加入过量的_。【答案】（l）CaCO 3 + 2HCl = CaC12 + H2O+ CO2（2 分）（2）【猜想与假设】 猜想：氯化钙和氯化氢或 CaCl2和 HCl；（1 分）【进行
27、实验】 沉淀产生（1 分） 产生气泡（1 分） 产生沉淀（1 分）【反思拓展】 碳酸钙或 CaCO3 （1 分）【解析】本题主要考察常见物质的检验与除杂（1）实验室制取二氧化碳为碳酸钙与盐酸的反应，反应的化学方程式为 CaCO3 + 2HCl = CaC12 + H2O+ CO2（2） 【猜想与假设】反应结束后可能有剩余的盐酸未反应完故为氯化钙与盐酸的混合物【进行实验】若只有氯化钙，遇到碳酸钠后完全转化为沉淀；若为盐酸与氯化钙的混合物，则盐酸先与碳酸钠反应产生气体，后与氯化钙产生沉淀；【反思拓展】若使废液中只有氯化钙，则加入碳酸钙后与盐酸完全反应生成氯化钙、水、二氧化碳，二氧化碳以气体形式逸出
28、14 （2017 遂宁市，题 13 号，分值 14）某化学兴趣小组的同学利用下图装置制取集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完成以下实验探究。 （1）写出标号的仪器名称_。（2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为_（填序号） ，反应的化学方程式为_。（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究。【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？【査阅资料】氯化钙溶液呈中性。【猜想与假设】猜想：废液中的溶质只有氯化钙；猜想：废液中的溶质是氯化钙和_（填化学式） 。【设计并进行实验】I.为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面 A-E 五种药品中选择合适的一种进行实验，证明了猜想是正确的。他们选择的药品不可能是_。A.紫色石蕊试液 B.无色酚酞试液 C._锌粒 D.氧化铁粉末 E.氢氧化钠溶液 II.乙小组选用一种钠盐溶液液进行实验，也证明了猜想是确的，请完成下面的实验报告。实验操作 实验现象 实验结论取少量反应后的废液于试管中，加入足量 _ 猜想正确
