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3.如图为实验室制取气体的常用装置,既能制取$\ce{O_{2}}$又能制取$\ce{CO_{2}}$的组合是 (
A.②③
B.①④
C.①③
D.②④
A
)A.②③
B.①④
C.①③
D.②④
答案
3. A 解析:实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型反应,发生装置可选②,该装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。二氧化碳密度比空气的密度大,能溶于水,可用向上排空气法收集,收集装置可选③;氧气的密度比空气的密度大,也可选择向上排空气法收集。故既能制取氧气又能制取二氧化碳的装置组合是②③。
解析
【分析】
要选出既能制取$\ce{O_{2}}$又能制取$\ce{CO_{2}}$的装置组合，需依据发生装置的选择依据（反应物状态、反应条件）和收集装置的选择依据（气体密度、溶解性），分别确定制取两种气体所需的发生、收集装置，再找出共同的组合。
【解析】
1. 确定发生装置：
实验室制取$\ce{CO_{2}}$：用石灰石（或大理石，固体）与稀盐酸（液体）反应，反应不需要加热，属于“固液常温型”，发生装置选②；
实验室制取$\ce{O_{2}}$（过氧化氢分解法）：用过氧化氢溶液（液体）和二氧化锰（固体）反应，反应不需要加热，也属于“固液常温型”，发生装置同样选②；
因此两种气体的发生装置都可选②。
2. 确定收集装置：
$\ce{CO_{2}}$：密度比空气大，且能溶于水，只能用向上排空气法收集，收集装置选③；
$\ce{O_{2}}$：密度比空气大，不易溶于水，可选用向上排空气法（③）或排水法（④），因此两种气体都可选用向上排空气法收集，即收集装置选③。
综上，既能制取$\ce{O_{2}}$又能制取$\ce{CO_{2}}$的装置组合是②③，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
气体制取装置选择；氧气的实验室制取；二氧化碳的实验室制取
【点评】
本题是实验室制取气体的基础题型，核心考查发生装置和收集装置的选择逻辑，需牢记常见气体的制取原理和性质，难度较低，属于学生应掌握的基础考点。
【难度系数】
0.7
要选出既能制取$\ce{O_{2}}$又能制取$\ce{CO_{2}}$的装置组合，需依据发生装置的选择依据（反应物状态、反应条件）和收集装置的选择依据（气体密度、溶解性），分别确定制取两种气体所需的发生、收集装置，再找出共同的组合。
【解析】
1. 确定发生装置：
实验室制取$\ce{CO_{2}}$：用石灰石（或大理石，固体）与稀盐酸（液体）反应，反应不需要加热，属于“固液常温型”，发生装置选②；
实验室制取$\ce{O_{2}}$（过氧化氢分解法）：用过氧化氢溶液（液体）和二氧化锰（固体）反应，反应不需要加热，也属于“固液常温型”，发生装置同样选②；
因此两种气体的发生装置都可选②。
2. 确定收集装置：
$\ce{CO_{2}}$：密度比空气大，且能溶于水，只能用向上排空气法收集，收集装置选③；
$\ce{O_{2}}$：密度比空气大，不易溶于水，可选用向上排空气法（③）或排水法（④），因此两种气体都可选用向上排空气法收集，即收集装置选③。
综上，既能制取$\ce{O_{2}}$又能制取$\ce{CO_{2}}$的装置组合是②③，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
气体制取装置选择；氧气的实验室制取；二氧化碳的实验室制取
【点评】
本题是实验室制取气体的基础题型，核心考查发生装置和收集装置的选择逻辑，需牢记常见气体的制取原理和性质，难度较低，属于学生应掌握的基础考点。
【难度系数】
0.7
4.同学们学习了二氧化碳的制取之后,在实验室设计并完成了如图所示二氧化碳的制取以及收集,请根据下列提示,补全实验内容。
(1)装置的选择:制取二氧化碳时,发生装置选择
(2)实验原理:反应的化学方程式为
(3)实验操作:按要求组装仪器,发生装置和收集装置的接口连接顺序为
(4)实验验证:使用澄清石灰水检验制得的气体是否为二氧化碳。
(5)实验后,接下来必须要做的事情是
(6)问题与交流:同学们在验证气体时,发现澄清石灰水未变浑浊,大家分析后一致认为原因可能是
(1)装置的选择:制取二氧化碳时,发生装置选择
A
(填字母)更好。(2)实验原理:反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3}+2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow}$
。(3)实验操作:按要求组装仪器,发生装置和收集装置的接口连接顺序为
a→d
(用“a”“b”“c”或“d”以及“→”填空),检查好装置的气密性后,依次向装置中加入固体试剂和液体试剂,然后将固液混合制取并收集气体。(4)实验验证:使用澄清石灰水检验制得的气体是否为二氧化碳。
(5)实验后,接下来必须要做的事情是
整理好实验台
,完善实验报告,离开实验室。(6)问题与交流:同学们在验证气体时,发现澄清石灰水未变浑浊,大家分析后一致认为原因可能是
澄清石灰水变质(合理即可)
。答案
4.(1)A
(2)$\ce{CaCO_{3}+2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow}$
(3)a→d
(5)整理好实验台
(6)澄清石灰水变质(合理即可)
解析:(1)实验室制二氧化碳时,发生装置最好选择A,可以通过控制装置中的分液漏斗来控制反应的速率。(2)实验室中常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3}+2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow}$。(3)二氧化碳的密度比空气的密度大,应用向上排空气法收集,若用C装置收集二氧化碳,气体应从长导管d进入,所以接口连接顺序为a→d。(5)实验后,接下来必须要做的事情是整理好实验台,完善实验报告,离开实验室。(6)本实验中用澄清石灰水检验二氧化碳时,发现澄清石灰水未变浑浊,则可能是反应物盐酸浓度过大,使制取的二氧化碳中含有HCl气体,也可能是澄清石灰水变质等。
(2)$\ce{CaCO_{3}+2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow}$
(3)a→d
(5)整理好实验台
(6)澄清石灰水变质(合理即可)
解析:(1)实验室制二氧化碳时,发生装置最好选择A,可以通过控制装置中的分液漏斗来控制反应的速率。(2)实验室中常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3}+2HCl\xlongequal{\;\;}CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow}$。(3)二氧化碳的密度比空气的密度大,应用向上排空气法收集,若用C装置收集二氧化碳,气体应从长导管d进入,所以接口连接顺序为a→d。(5)实验后,接下来必须要做的事情是整理好实验台,完善实验报告,离开实验室。(6)本实验中用澄清石灰水检验二氧化碳时,发现澄清石灰水未变浑浊,则可能是反应物盐酸浓度过大,使制取的二氧化碳中含有HCl气体,也可能是澄清石灰水变质等。
解析
【分析】
首先，制取二氧化碳的发生装置需考虑是否能控制反应速率，装置A的分液漏斗可调节液体滴加速度，比装置B的长颈漏斗更具优势；反应原理是碳酸钙与稀盐酸的反应；收集二氧化碳需根据其密度选择合适的进气口；实验后需完成整理实验台的操作；澄清石灰水未变浑浊的原因可从药品变质或气体杂质角度分析。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，装置A的分液漏斗能控制液体滴加速度，从而控制反应速率，而装置B的长颈漏斗无法控制反应速率，因此发生装置选A。
(2) 实验室用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(3) 二氧化碳密度比空气大，用装置C收集时，气体应从长导管d通入，空气从短导管c排出，因此发生装置的导管a连接d，接口顺序为a→d。
(5) 实验结束后，必须整理好实验台，完善实验报告后离开实验室。
(6) 澄清石灰水未变浑浊，可能原因是澄清石灰水变质，或制取的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体（氯化氢与氢氧化钙反应，无法生成碳酸钙沉淀）等。
【答案】
(1) A；(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；(3) a→d；(5) 整理好实验台；(6) 澄清石灰水变质（合理即可）
【知识点】
二氧化碳制取；化学方程式书写；气体收集
【点评】
本题围绕二氧化碳制取展开，涵盖发生装置选择、反应原理、收集方法、实验操作及异常分析，是基础实验题，侧重考查学生对实验基础内容的掌握。
【难度系数】
0.7
首先，制取二氧化碳的发生装置需考虑是否能控制反应速率，装置A的分液漏斗可调节液体滴加速度，比装置B的长颈漏斗更具优势；反应原理是碳酸钙与稀盐酸的反应；收集二氧化碳需根据其密度选择合适的进气口；实验后需完成整理实验台的操作；澄清石灰水未变浑浊的原因可从药品变质或气体杂质角度分析。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳时，装置A的分液漏斗能控制液体滴加速度，从而控制反应速率，而装置B的长颈漏斗无法控制反应速率，因此发生装置选A。
(2) 实验室用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(3) 二氧化碳密度比空气大，用装置C收集时，气体应从长导管d通入，空气从短导管c排出，因此发生装置的导管a连接d，接口顺序为a→d。
(5) 实验结束后，必须整理好实验台，完善实验报告后离开实验室。
(6) 澄清石灰水未变浑浊，可能原因是澄清石灰水变质，或制取的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体（氯化氢与氢氧化钙反应，无法生成碳酸钙沉淀）等。
【答案】
(1) A；(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；(3) a→d；(5) 整理好实验台；(6) 澄清石灰水变质（合理即可）
【知识点】
二氧化碳制取；化学方程式书写；气体收集
【点评】
本题围绕二氧化碳制取展开，涵盖发生装置选择、反应原理、收集方法、实验操作及异常分析，是基础实验题，侧重考查学生对实验基础内容的掌握。
【难度系数】
0.7
