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5. 在没有现成的$\ce{CO_{2}}$气体发生装置的情况下,请你选用下图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的$\ce{CO_{2}}$气体发生装置。应选用的仪器是 (
A.abcd
B.abdf
C.acde
D.abde
C
)A.abcd
B.abdf
C.acde
D.abde
答案
5. C 提示:根据题意要装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的$\ce{CO_{2}}$气体发生装置,就要保证固体与液体药品能随时接触与分开,而根据图中提供的仪器,利用b、h装置无法组装实现,又因为制取二氧化碳不需加热,故用不到f;将固体药品放入e中,将液体药品放入d中,将c与e组合后放入d中即可以反应,取出即可以停止。
解析
【分析】要装配随开随用、随关随停的$\ce{CO_{2}}$气体发生装置，核心是利用气压变化实现固液的接触与分离：打开活塞时，装置内压强减小，液体进入与固体接触发生反应；关闭活塞时，装置内压强增大，液体被压离固体，反应自动停止。需结合仪器功能，排除不需要加热的仪器，再筛选能实现该原理的装置组件。
【解析】制取$\ce{CO_{2}}$不需要加热，故排除含酒精灯的选项B；要实现固液随开随停，需用球形干燥管（e）放置块状固体，烧杯（d）盛放液体药品，带活塞的单孔塞（c）控制气体通路，铁架台（a）固定装置。组合方式为：将固体药品放入e中，把e浸入d的液体药品里，打开c的活塞，液体进入e接触固体反应；关闭活塞，装置内压强增大，液体被压回d中，固液分离，反应停止，符合要求。因此选用的仪器是acde，对应选项C。
【答案】C
【知识点】二氧化碳的制备、气体发生装置的选择
【点评】本题考查启普发生器原理的简易应用，需理解随开随停装置的气压变化逻辑，结合仪器功能分析，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】制取$\ce{CO_{2}}$不需要加热，故排除含酒精灯的选项B；要实现固液随开随停，需用球形干燥管（e）放置块状固体，烧杯（d）盛放液体药品，带活塞的单孔塞（c）控制气体通路，铁架台（a）固定装置。组合方式为：将固体药品放入e中，把e浸入d的液体药品里，打开c的活塞，液体进入e接触固体反应；关闭活塞，装置内压强增大，液体被压回d中，固液分离，反应停止，符合要求。因此选用的仪器是acde，对应选项C。
【答案】C
【知识点】二氧化碳的制备、气体发生装置的选择
【点评】本题考查启普发生器原理的简易应用，需理解随开随停装置的气压变化逻辑，结合仪器功能分析，难度适中。
【难度系数】0.5
6. 如图所示是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是（
A.用过氧化氢溶液制取$\ce{O_{2}}$，可选用装置②④组合
B.用装置①制取$\ce{CO_{2}}$，分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集$\ce{CO_{2}}$，气体应从管口c通入
D.要做铁丝燃烧实验，用④收集$\ce{O_{2}}$时建议留部分水
D
）A.用过氧化氢溶液制取$\ce{O_{2}}$，可选用装置②④组合
B.用装置①制取$\ce{CO_{2}}$，分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集$\ce{CO_{2}}$，气体应从管口c通入
D.要做铁丝燃烧实验，用④收集$\ce{O_{2}}$时建议留部分水
答案
6. D 提示:用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,应选择固液不加热型发生装置①,氧气不易溶于水,可用装置④来收集氧气;大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面,阻止反应的进一步发生;二氧化碳的密度比空气大,用装置③收集$\ce{CO_{2}}$,气体应从管口b通入;做铁丝燃烧实验,用装置④收集$\ce{O_{2}}$时留部分水,可以防止固体熔化物溅落使瓶底炸裂。
解析
【分析】
本题考查实验室制取气体的发生装置、收集装置的选择及相关实验操作注意事项。解题思路：先明确各装置的类型（发生装置①为固液不加热型，②为固体加热型；收集装置③为多功能瓶，④为排水集气法），再结合气体的制取原理、性质逐一分析选项。
【解析】
A选项：过氧化氢溶液制取$\ce{O_{2}}$，反应物为液体过氧化氢和固体二氧化锰，反应不需要加热，应选择固液不加热型发生装置①，装置②是固体加热型，不符合要求，故A错误；
B选项：实验室制取$\ce{CO_{2}}$，需用稀盐酸和大理石反应，若用稀硫酸，碳酸钙与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行，无法制取足量$\ce{CO_{2}}$，故B错误；
C选项：$\ce{CO_{2}}$密度比空气大，用装置③收集时应“长进短出”，气体从长管b通入，才能将空气从短管c排出，故C错误；
D选项：铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，易炸裂集气瓶底，用装置④收集$\ce{O_{2}}$时留部分水，可防止熔融物溅落炸裂瓶底，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
实验室气体制取；气体收集方法；实验操作注意事项
【点评】
本题围绕实验室常见气体的制取与收集展开，需掌握发生装置、收集装置的选择依据，以及相关实验的安全操作要点，属于基础考查题，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查实验室制取气体的发生装置、收集装置的选择及相关实验操作注意事项。解题思路：先明确各装置的类型（发生装置①为固液不加热型，②为固体加热型；收集装置③为多功能瓶，④为排水集气法），再结合气体的制取原理、性质逐一分析选项。
【解析】
A选项：过氧化氢溶液制取$\ce{O_{2}}$，反应物为液体过氧化氢和固体二氧化锰，反应不需要加热，应选择固液不加热型发生装置①，装置②是固体加热型，不符合要求，故A错误；
B选项：实验室制取$\ce{CO_{2}}$，需用稀盐酸和大理石反应，若用稀硫酸，碳酸钙与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行，无法制取足量$\ce{CO_{2}}$，故B错误；
C选项：$\ce{CO_{2}}$密度比空气大，用装置③收集时应“长进短出”，气体从长管b通入，才能将空气从短管c排出，故C错误；
D选项：铁丝在氧气中燃烧会产生高温熔融物，易炸裂集气瓶底，用装置④收集$\ce{O_{2}}$时留部分水，可防止熔融物溅落炸裂瓶底，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
实验室气体制取；气体收集方法；实验操作注意事项
【点评】
本题围绕实验室常见气体的制取与收集展开，需掌握发生装置、收集装置的选择依据，以及相关实验的安全操作要点，属于基础考查题，难度适中。
【难度系数】
0.6
7. (2025·苏州)某同学在实验室制取$\ce{CO_{2}}$并进行研究。
(1) 该同学拟用块状石灰石制取$\ce{CO_{2}}$。
①应选用的另一种试剂是
②用图1仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有
(2) 如图2所示，进行验证$\ce{CO_{2}}$能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为
②通入$\ce{CO_{2}}$后可观察到的现象为
(3) 下列反应均能生成$\ce{CO_{2}}$：
A. 木炭燃烧；
B. 碳酸钠与稀硫酸反应；
C. 石灰石高温分解；
D. $\ce{CO}$与氧化铁高温下反应。
①其中最适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的是
②你选择的反应适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的主要理由是
(4) 收集$\ce{CO_{2}}$时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，$\ce{CO_{2}}$真的集满了吗？如图3所示，向三颈烧瓶中持续通$\ce{CO_{2}}$，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图4所示。
①图3中，通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于
②图4中C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为
(1) 该同学拟用块状石灰石制取$\ce{CO_{2}}$。
①应选用的另一种试剂是
稀盐酸
（填名称）。②用图1仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有
AC
（填字母）。(2) 如图2所示，进行验证$\ce{CO_{2}}$能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为
滴有紫色石蕊溶液的水
。②通入$\ce{CO_{2}}$后可观察到的现象为
溶液由紫色变为红色
。(3) 下列反应均能生成$\ce{CO_{2}}$：
A. 木炭燃烧；
B. 碳酸钠与稀硫酸反应；
C. 石灰石高温分解；
D. $\ce{CO}$与氧化铁高温下反应。
①其中最适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的是
B
（填字母）。②你选择的反应适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的主要理由是
制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净;常温进行,操作方便
（写两条）。(4) 收集$\ce{CO_{2}}$时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，$\ce{CO_{2}}$真的集满了吗？如图3所示，向三颈烧瓶中持续通$\ce{CO_{2}}$，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图4所示。
①图3中，通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于
B
（填“A”或“B”）位置。②图4中C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为
60%(或61.9%)
。答案
7. (1) ①稀盐酸 ②AC (2) ①滴有紫色石蕊溶液的水 ②溶液由紫色变为红色 (3) ①B ②制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净;常温进行,操作方便 (4) ①B ②60%(或61.9%)
提示:(1) ②使用长颈漏斗可以随时添加液体试剂。(2) ①酸性物质可使紫色石蕊溶液变色。②$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$,$\ce{H_{2}CO_{3}}$使紫色石蕊溶液变红。(3) 适用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应必须具有容易反应、容易操作、所得$\ce{CO_{2}}$产物纯净等特点。木炭燃烧产生的$\ce{CO_{2}}$不易收集且不纯;石灰石高温分解和CO与氧化铁高温下反应均需加热,操作麻烦,后者收集的$\ce{CO_{2}}$也不纯;碳酸钠与稀硫酸反应在常温下就能快速进行,操作方便,产生的$\ce{CO_{2}}$也较纯。(4) ①$\ce{CO_{2}}$密度大于空气,收集$\ce{CO_{2}}$用向上排空气法,据此可知图3中通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于B位置。②图4中C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内$\ce{O_{2}}$的体积分数为8%,则空气($\ce{O_{2}}$的体积分数约为$\frac{1}{5}$或21%)的体积分数约为$\frac{8\%}{\frac{1}{5}}$(或$\frac{8\%}{21\%}$)=40%(或38.1%),$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为1-40%(或38.1%)=60%(或61.9%)。
提示:(1) ②使用长颈漏斗可以随时添加液体试剂。(2) ①酸性物质可使紫色石蕊溶液变色。②$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$,$\ce{H_{2}CO_{3}}$使紫色石蕊溶液变红。(3) 适用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应必须具有容易反应、容易操作、所得$\ce{CO_{2}}$产物纯净等特点。木炭燃烧产生的$\ce{CO_{2}}$不易收集且不纯;石灰石高温分解和CO与氧化铁高温下反应均需加热,操作麻烦,后者收集的$\ce{CO_{2}}$也不纯;碳酸钠与稀硫酸反应在常温下就能快速进行,操作方便,产生的$\ce{CO_{2}}$也较纯。(4) ①$\ce{CO_{2}}$密度大于空气,收集$\ce{CO_{2}}$用向上排空气法,据此可知图3中通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于B位置。②图4中C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内$\ce{O_{2}}$的体积分数为8%,则空气($\ce{O_{2}}$的体积分数约为$\frac{1}{5}$或21%)的体积分数约为$\frac{8\%}{\frac{1}{5}}$(或$\frac{8\%}{21\%}$)=40%(或38.1%),$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为1-40%(或38.1%)=60%(或61.9%)。
解析
【分析】
本题围绕实验室制取$\ce{CO_{2}}$及相关性质展开，解题思路如下：
1. 制取$\ce{CO_{2}}$的药品选择：需明确原料要求，块状石灰石与稀盐酸反应符合要求，稀硫酸会因生成微溶物终止反应，浓盐酸易挥发，故选稀盐酸；组装随时加液体的发生装置，需用到反应容器和长颈漏斗。
2. 验证$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质：利用酸性物质使紫色石蕊变色的特性，选择滴有石蕊的水，通入$\ce{CO_{2}}$后生成碳酸使石蕊变红。
3. 实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应选择：对比各反应的条件、产物纯度，常温下反应且产物纯净的适合实验室制取。
4. $\ce{CO_{2}}$的收集与体积分数计算：$\ce{CO_{2}}$密度大于空气，导管需伸到瓶底；根据空气中$\ce{O_{2}}$的占比，由$\ce{O_{2}}$体积分数计算空气体积，进而得$\ce{CO_{2}}$体积分数。
【解析】
(1) ①实验室制取$\ce{CO_{2}}$的药品为块状石灰石和稀盐酸，稀硫酸与石灰石反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面阻止反应持续进行，浓盐酸易挥发导致气体不纯，故另一种试剂为稀盐酸；
②要组装可随时添加液体试剂的发生装置，需用到反应容器（A）和长颈漏斗（C），故仪器选AC；
(2) ①验证$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质，利用酸性物质能使紫色石蕊溶液变红的性质，因此试管中X为滴有紫色石蕊溶液的水；
②$\ce{CO_{2}}$通入水中与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液由紫色变为红色，故现象为溶液由紫色变为红色；
(3) ①实验室制取气体需满足反应易进行、条件简单、产物纯净易收集：A木炭燃烧会混有杂质，不易收集；C石灰石高温分解需高温，操作复杂；D $\ce{CO}$与氧化铁反应需高温且产物可能不纯；B碳酸钠与稀硫酸在常温下快速反应，生成的$\ce{CO_{2}}$较纯净，适合实验室制取，故选B；
②选择B的理由：反应在常温下进行，操作方便；制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净，易收集；
(4) ①$\ce{CO_{2}}$密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管需伸到集气瓶底部才能排尽瓶内空气，故通$\ce{CO_{2}}$的导管末端在B位置；
②图4中C点$\ce{O_{2}}$体积分数为8%，空气中$\ce{O_{2}}$体积分数约为21%，则空气的体积分数约为$8\%÷21\%≈38.1\%$，因此$\ce{CO_{2}}$体积分数约为$1-38.1\%=61.9\%$；若按$\ce{O_{2}}$占空气体积的$\frac{1}{5}$计算，空气体积为$8\%×5=40\%$，$\ce{CO_{2}}$体积分数为$1-40\%=60\%$。
【答案】
(1) ①稀盐酸 ②AC
(2) ①滴有紫色石蕊溶液的水 ②溶液由紫色变为红色
(3) ①B ②制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净；常温进行，操作方便
(4) ①B ②60%(或61.9%)
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的化学性质、气体体积分数计算
【点评】
本题综合考查实验室制取$\ce{CO_{2}}$的核心知识点，包括药品选择、装置组装、性质验证、反应原理及气体收集计算，是初中化学重点考点，需掌握实验设计依据，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕实验室制取$\ce{CO_{2}}$及相关性质展开，解题思路如下：
1. 制取$\ce{CO_{2}}$的药品选择：需明确原料要求，块状石灰石与稀盐酸反应符合要求，稀硫酸会因生成微溶物终止反应，浓盐酸易挥发，故选稀盐酸；组装随时加液体的发生装置，需用到反应容器和长颈漏斗。
2. 验证$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质：利用酸性物质使紫色石蕊变色的特性，选择滴有石蕊的水，通入$\ce{CO_{2}}$后生成碳酸使石蕊变红。
3. 实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应选择：对比各反应的条件、产物纯度，常温下反应且产物纯净的适合实验室制取。
4. $\ce{CO_{2}}$的收集与体积分数计算：$\ce{CO_{2}}$密度大于空气，导管需伸到瓶底；根据空气中$\ce{O_{2}}$的占比，由$\ce{O_{2}}$体积分数计算空气体积，进而得$\ce{CO_{2}}$体积分数。
【解析】
(1) ①实验室制取$\ce{CO_{2}}$的药品为块状石灰石和稀盐酸，稀硫酸与石灰石反应生成微溶的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面阻止反应持续进行，浓盐酸易挥发导致气体不纯，故另一种试剂为稀盐酸；
②要组装可随时添加液体试剂的发生装置，需用到反应容器（A）和长颈漏斗（C），故仪器选AC；
(2) ①验证$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质，利用酸性物质能使紫色石蕊溶液变红的性质，因此试管中X为滴有紫色石蕊溶液的水；
②$\ce{CO_{2}}$通入水中与水反应生成碳酸（$\ce{H_{2}CO_{3}}$），碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液由紫色变为红色，故现象为溶液由紫色变为红色；
(3) ①实验室制取气体需满足反应易进行、条件简单、产物纯净易收集：A木炭燃烧会混有杂质，不易收集；C石灰石高温分解需高温，操作复杂；D $\ce{CO}$与氧化铁反应需高温且产物可能不纯；B碳酸钠与稀硫酸在常温下快速反应，生成的$\ce{CO_{2}}$较纯净，适合实验室制取，故选B；
②选择B的理由：反应在常温下进行，操作方便；制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净，易收集；
(4) ①$\ce{CO_{2}}$密度比空气大，用向上排空气法收集时，导管需伸到集气瓶底部才能排尽瓶内空气，故通$\ce{CO_{2}}$的导管末端在B位置；
②图4中C点$\ce{O_{2}}$体积分数为8%，空气中$\ce{O_{2}}$体积分数约为21%，则空气的体积分数约为$8\%÷21\%≈38.1\%$，因此$\ce{CO_{2}}$体积分数约为$1-38.1\%=61.9\%$；若按$\ce{O_{2}}$占空气体积的$\frac{1}{5}$计算，空气体积为$8\%×5=40\%$，$\ce{CO_{2}}$体积分数为$1-40\%=60\%$。
【答案】
(1) ①稀盐酸 ②AC
(2) ①滴有紫色石蕊溶液的水 ②溶液由紫色变为红色
(3) ①B ②制得的$\ce{CO_{2}}$较纯净；常温进行，操作方便
(4) ①B ②60%(或61.9%)
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的化学性质、气体体积分数计算
【点评】
本题综合考查实验室制取$\ce{CO_{2}}$的核心知识点，包括药品选择、装置组装、性质验证、反应原理及气体收集计算，是初中化学重点考点，需掌握实验设计依据，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
