專題 實驗二氧化碳的制取

1、實驗 二氧化碳的制取實驗設(shè)計思想：通過學(xué)習(xí)實驗室中制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理，然后采用活動與探究的方式來研究實驗室中制取二氧化碳的裝置。讓學(xué)生從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體密度與空氣的大小比較和是否與水反應(yīng)等方面來比較實驗室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此基礎(chǔ)上，由學(xué)生從常見儀器中選擇并組裝制取二氧化碳的裝置。通過對二氧化碳實驗室制法及氧氣實驗室制法的對比總結(jié)實驗室中制取氣體的思路和方法。實驗原理：實驗室主要利用石灰石（或大理石）和稀鹽酸來制取二氧化碳。石灰石（或大理石）的主要成分是碳酸鈣：碳酸鈣鹽酸氯化鈣水二氧化碳實驗?zāi)康模?.了解實驗室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理。2.探究實驗室中制取二氧化碳

2、的裝置。3.了解實驗室中制取氣體的思路和方法。4.通過這個實驗要使學(xué)生再次練習(xí)檢查裝置的氣密性、用向上排氣法收集氣體、使用量筒等實驗操作技能，并使學(xué)生學(xué)會鑒定二氧化碳的實驗操作方法。實驗用品：石灰石、稀鹽酸、澄清石灰水錐形瓶、長頸漏斗、導(dǎo)管、橡皮塞、集氣瓶、玻璃片實驗步驟：實驗室制取二氧化碳的裝置：實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋和結(jié)論選取裝置，將儀器如圖所示安裝好。檢驗裝置的氣密性實驗室制取氣體的裝置跟反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件有密切的聯(lián)系。往錐形瓶中裝入石灰石，在長頸漏斗中注入鹽酸，使鹽酸注入錐形瓶中，以浸沒石灰石為宜。石灰石表明出現(xiàn)大量氣泡石灰石主要成分是碳酸鈣碳酸鈣鹽酸氯化鈣水二氧化碳用向上排空氣法收

3、集氣體二氧化碳密度比空氣大檢驗氣體是否集滿用燃著的木條放在集氣瓶口火焰熄滅說明二氧化碳已經(jīng)集滿實驗點撥：1原理拓展（1）總結(jié)實驗室中制取氣體的思路和方法。先要了解在實驗室的條件下，可以用什么藥品，通過什么化學(xué)反應(yīng)來制取這種氣體？根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)所需條件和生成氣體的性質(zhì)來設(shè)計實驗裝置。氣體的發(fā)生裝置主要決定于反應(yīng)的條件、反應(yīng)物的狀態(tài)；氣體的收集方法主要決定于氣體的性質(zhì)。需要通過什么實驗來驗證制得的氣體就是所要制的氣體。氣體的檢驗是利用了氣體的特定化學(xué)性質(zhì)，如檢驗氧氣是看能否使帶火星的木條復(fù)燃，而檢驗二氧化碳一般看能否使澄清石灰水變混濁。（2）碳酸鈣和稀鹽酸的反應(yīng)可以分成兩個階段來看：碳酸鈣

4、鹽酸氯化鈣碳酸碳酸水二氧化碳2注意事項實驗室制取二氧化碳的試劑特點（1）制備二氧化碳的鹽酸不宜太濃，否則從鹽酸里會揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純，有時還會影響實驗的結(jié)果。（2）不宜使用硫酸和石灰石來制取二氧化碳，因為硫酸與碳酸鈣反應(yīng)后生成溶解性較小的硫酸鈣，會覆蓋在石灰石表面從而阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行。（3）如果使用長頸漏斗，最好不要使用純凈的碳酸鈣或碳酸鈉。因為使用純度高的碳酸鈣或碳酸鈉會造成反應(yīng)過快，不宜控制。但是將長頸漏斗改成分液漏斗，就可以使用純度高的碳酸鈣或碳酸鈉來制取二氧化碳了。3誤點評析（1）長頸漏斗下口沒有伸入液面下，會導(dǎo)致二氧化碳從長頸漏斗逸出。（2）出氣導(dǎo)管管口不應(yīng)伸入

5、液面下，這樣二氧化碳會把酸液沿導(dǎo)管壓出，無法收集氣體，該出氣導(dǎo)管管口應(yīng)在錐形瓶上方，略伸出橡皮塞。實驗拓展：1各類裝置的氣密性檢驗由于實驗室制取二氧化碳使用石灰石和稀鹽酸，一種是固體，一種是液體，且反應(yīng)不需條件。因此在實驗室可以使用下列裝置作為氣體發(fā)生裝置。DCBAA裝置的氣密性檢驗比較簡單，在導(dǎo)管右端套上橡膠管和直角彎導(dǎo)管，并將導(dǎo)管的一端浸入水中，然后用手緊貼試管的外壁，如果水中的導(dǎo)管有氣泡冒出，說明裝置不漏氣。B裝置的氣密性檢驗可以在導(dǎo)管右端套上橡膠管并夾上彈簧夾（止水夾），然后朝長頸漏斗中注水，當(dāng)水浸沒長頸漏斗下端后繼續(xù)注水至形成水柱，停止注水后水柱不下降說明氣密性良好。C、D裝置氣密性

6、的檢驗與B類似。2氣體收集方法氣體的收集方法與氣體的性質(zhì)密切相關(guān)。密度比空氣大的氣體，又能在空氣中穩(wěn)定存在的氣體可以用向上排空氣法收集，如氧氣、二氧化碳等。密度比空氣小的氣體，又能在空氣中穩(wěn)定存在的氣體可以用向下排空氣法收集，如氫氣、甲烷等。氣體的密度與其相對分子質(zhì)量大小有密切關(guān)聯(lián)，一般來說在通常情況下，我們把空氣的平均相對分子質(zhì)量定為29，如果氣體的相對分子質(zhì)量大于29，密度就大于空氣，反之氣體的密度就小于空氣。如果氣體難溶于水或不易溶于水，又不與水反應(yīng)就可以用排水集氣法收集，如氧氣、氫氣、氮氣等。向上排空氣法與向下排空氣法可以收集較為干燥的氣體，但是氣體中空氣的含量可能較多，氣體不夠純凈。

7、排水集氣法可以收集較為純凈的氣體，但是氣體中會含有水蒸氣。所以氣體的收集要視具體情況而定。3除去二氧化碳?xì)怏w中雜質(zhì)的方法實驗室制取的二氧化碳?xì)怏w中常見的雜質(zhì)是由于鹽酸揮發(fā)而生成的HCl氣體和水蒸氣，除HCl氣體可以用飽和的碳酸氫鈉溶液，除去水蒸氣可用濃硫酸。可以將氣體發(fā)生器導(dǎo)出的氣體依次通過下面的裝置：濃硫酸飽和的碳酸氫鈉溶液去除雜質(zhì)原理：二氧化碳不與碳酸氫鈉反應(yīng)，并且難溶于飽和碳酸氫鈉溶液，鹽酸能與碳酸氫鈉反應(yīng)：鹽酸碳酸氫鈉氯化鈉水二氧化碳濃硫酸有強烈的吸水性，可吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣。生活中的實驗：利用可樂等碳酸飲料獲得少量二氧化碳將瓶裝可樂瓶蓋去除，裝上帶橡皮塞的導(dǎo)管，小心振蕩后可以

8、用向上排空氣法收集到二氧化碳。也可以將可樂瓶浸入熱水中。酸制二氧化碳的條件、反應(yīng)物狀態(tài)相同。因此選用利用雙氧水制氧氣的發(fā)生裝置來制取二氧實驗考點導(dǎo)航：解題指導(dǎo)：利用雙氧水制氧氣的反應(yīng)是利用二氧化錳催例1:關(guān)于實驗室制取二氧化碳的下列說法，不完全正確的是 （ ）可以選用利用雙氧水制氧氣的發(fā)生裝置 可以選用收集氧氣裝置可以用濃硫酸干燥氣體 可以用大理石和稀鹽酸反應(yīng)例題點評：本題考察二氧化碳實驗室制法。答案：B例2：下列為小明同學(xué)在實驗室制取CO2并檢驗CO2性質(zhì)的實驗裝置示意圖。試回答：ABab導(dǎo)管氣球（1）儀器名稱：a ；b 。（2）實驗室一般用 和 制CO2，在開始實驗之前應(yīng)先 再加入藥品，此

9、反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達式為 。（3）用A裝置制取CO2時應(yīng)如何檢查氣密性？（用文字或圖示說明）（4）該同學(xué)用B瓶收集滿一瓶由裝置A中產(chǎn)生的CO2后，往瓶中倒入澄清石灰水，迅速用事先綁好的一個小氣球膠塞塞緊，振蕩，可以觀察到小氣球逐漸漲大。其原因是 ，寫出B中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達式 。例題點評：本題主要考察二氧化碳實驗室制法的具體實驗步驟和二氧化碳的性質(zhì)解題指導(dǎo)：實驗室用石灰石（或大理石）和稀鹽酸制取二氧化碳，裝置使用的是長頸漏斗和錐形瓶；在放入藥品前應(yīng)先檢驗裝置的氣密性。A裝置的氣密性檢驗是在導(dǎo)管右端套上橡膠管并夾上彈簧夾（止水夾），然后朝長頸漏斗中注水，當(dāng)水浸沒長頸漏斗下端后繼續(xù)注水至形成水柱，停

10、止注水后水柱不下降說明氣密性良好。B瓶中氣球漲大是由于瓶中二氧化碳與石灰水反應(yīng)后致使氣壓減小的緣故。答案（1）長頸漏斗，錐形瓶（2）石灰石（或大理石）,稀鹽酸，檢驗裝置氣密性，碳酸鈣鹽酸氯化鈣水二氧化碳（3）在導(dǎo)管右端套上橡膠管并夾上彈簧夾（止水夾），然后朝長頸漏斗中注水，當(dāng)水浸沒長頸漏斗下端后繼續(xù)注水至形成水柱，停止注水后水柱不下降說明氣密性良好。（4）瓶中二氧化碳與石灰水反應(yīng)后致使氣壓減小，二氧化碳?xì)溲趸}碳酸鈣水。例3：化學(xué)實驗室興趣活動時，兩位同學(xué)拿出兩瓶無標(biāo)簽的試劑，分別是固體和液體，他們們?nèi)∩倭吭噭┰谠嚬苤谢旌?，立即產(chǎn)生一種無色氣體。兩位同學(xué)想對此氣體展開了一系列探究，請你幫助他們

11、一起完成(1)此氣體是什么物質(zhì)?驗證它的實驗方案如下：猜 想實驗步驟現(xiàn)象及結(jié)論此氣體可能是 。 產(chǎn)生此氣體的化學(xué)反應(yīng)可能是 （用文字表達式表示）；若想制取該氣體，采用的發(fā)生裝置可選取下圖中的 (填序號)，收集裝置是 ；BCDEFA如用下圖裝置收集該氣體，氣體由 端(填“a” 或“b”)導(dǎo)人。ab (2)如猜想此五色氣體還可能是另外一種氣體，可以產(chǎn)生它的化學(xué)反應(yīng)表達式是 。例題點評：本題考查對實驗室制取氣體一般思路的了解和應(yīng)用，能夠在收集信息的基礎(chǔ)上提出假設(shè)并且實施探究。解題指導(dǎo)：由于是固體和液體反應(yīng)生成氣體，在之前的學(xué)習(xí)中接觸到的至少應(yīng)該有兩種情況：二氧化錳和雙氧水、碳酸鈣和稀鹽酸，另外還有其他氣體如氫氣（此處不作要求）。那么就可以在氧氣和二氧化碳中選擇回答。然后根據(jù)題意一一作出回答。答案：（1）二氧化碳；將生成的氣體通入澄清石灰水；若澄清石灰水變混濁，則該氣體是二氧化碳；碳酸鈣鹽酸氯化鈣水二氧化碳B，E b（2）雙氧水 水氧氣或：（1）氧氣；用帶火星的木條伸入集氣瓶中；若木條復(fù)燃，則該氣體是氧氣；雙氧水 水氧氣B，C或E b（2）碳酸鈣鹽酸氯化鈣水二氧化碳舉一反三：現(xiàn)有下列A、B、C、D、E五種實驗裝置BAEDC根據(jù)題意，將裝置序號填入空格中（1）實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，氣體發(fā)生裝置可用 裝置，