二氧化碳的實驗室制法

課題2二氧化碳制取的研究11/28/20221第1頁，共31頁。二氧化碳的實驗室制法1、了解實驗室制氣體的思路和方法2、認識二氧化碳的實驗室制法

教學(xué)目的11/28/20222第2頁，共31頁。1、藥品：石灰石或大理石和稀鹽酸

(主要成份為CaCO3)2、反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl==H2CO3+CaCl2H2CO3==H2O+CO2↑

總反應(yīng)：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

一、藥品及反應(yīng)原理11/28/20223第3頁，共31頁。課外知識補充：1、用濃鹽酸代替稀鹽酸與石灰石反應(yīng)有哪些缺點？濃鹽酸易揮發(fā)，使制得的二氧化碳氣體中含有較多的氯化氫氣體，導(dǎo)致不純。2、實驗室為何不用碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)制取CO2？碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)生成CO2,但反應(yīng)速度太快，不利于收集，因此不用于實驗室制取CO2氣體。不能用、因為開始時生成微溶于水的硫酸鈣薄膜，附著在石灰石的表面，使它不能接觸到稀硫酸，阻止反應(yīng)繼續(xù)進行。3、可否用硫酸代替鹽酸與石灰石反應(yīng)制CO2,為什么？11/28/20224第4頁，共31頁。注意問題：不能用濃鹽酸（濃鹽酸易揮發(fā)，制得的二氧化碳氣體不純）不能用碳酸鈣粉末或碳酸鈉（反應(yīng)速度太快，不利于收集）不能用硫酸（生成微溶于水的硫酸鈣，阻止反應(yīng)繼續(xù)進行）

11/28/20225第5頁，共31頁。二、裝置的確定實驗室制氧氣的裝置：

2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O===2H2O+O2↑MnO2第1種方法：第2種方法：11/28/20226第6頁，共31頁。請同學(xué)們思考以下幾個問題：1、實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？2、確定氣體發(fā)生裝置時應(yīng)考慮哪些因素？3、收集氣體一般有哪些方法？4、確定收集裝置時應(yīng)考慮哪些因素？討論11/28/20227第7頁，共31頁。1、實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？兩部分裝置：一、為發(fā)生裝置二、為收集裝置發(fā)生裝置收集裝置11/28/20228第8頁，共31頁。2、確定氣體發(fā)生裝置時應(yīng)考慮哪些因素？發(fā)生裝置的確定需考慮的因素：1、反應(yīng)物的狀態(tài)（如液態(tài)、固態(tài)）2、反應(yīng)條件（如加熱，不加熱）反應(yīng)物是固體且需加熱反應(yīng)物有兩種（固體+液體）且不需加熱11/28/20229第9頁，共31頁。3、收集氣體一般有哪些方法？一般有兩種：1、排空氣法（1）向上排空氣法（2）向下排空氣法2、排水法4、確定收集裝置時應(yīng)考慮哪些因素？主要應(yīng)以兩個物理性質(zhì)方面去考慮（1）氣體的密度與空氣比較（2）氣體在水中的溶解性11/28/202210第10頁，共31頁。練習(xí):氣體的收集A裝置適宜收集

氣體；B裝置適宜收集

氣體；C裝置適宜收集

氣體；O2CO2H2H2O211/28/202211第11頁，共31頁。O2CO2反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件氣體的密度能否溶于水三、氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)的比較固體固體和液體加熱不加熱大于空氣大于空氣難于水能溶于水根據(jù)以上提供的信息，你認為實驗室制取CO2時，應(yīng)該怎樣選擇發(fā)生裝置和收集裝置？討論11/28/202212第12頁，共31頁。三、實驗室制取二氧化碳的裝置發(fā)生儀器：1、長頸漏斗2、錐形瓶3、雙孔橡皮塞4、導(dǎo)氣管1、發(fā)生裝置2、收集裝置：收集方法：只能用向上排氣法不能用排水法。為什么？收集儀器：1、集氣瓶2、玻璃片3、制取二氧化碳的具體裝置圖11/28/202213第13頁，共31頁。比較下列幾套裝置：11/28/202214第14頁，共31頁。11/28/202215第15頁，共31頁。實驗室制取二氧化碳主要儀器錐形瓶（或平底燒瓶）、長頸漏斗、橡皮塞、玻璃管、橡皮管、集氣瓶、玻璃片。11/28/202216第16頁，共31頁。檢驗方法澄清石灰水變渾濁驗滿方法放置方法蓋上玻璃片。正放四、實驗室制取二氧化碳的實驗步驟第17頁，共31頁。11/28/2022制取二氧化碳的實驗步驟：向長頸漏斗中加水，使長頸漏斗的下端浸入液面以下，堵住導(dǎo)氣管，繼續(xù)向長頸漏斗加水，發(fā)現(xiàn)長頸漏斗中的液面不下降，說明裝置的氣密性良好先加固體，后加液體導(dǎo)氣管插入到集氣瓶的底部用燃著的木條平放在集氣瓶口1、按要求連接好儀器。2、檢查裝置的氣密性。3、加藥品。4、收集氣體。5、驗滿。11/28/202218第18頁，共31頁。制取氧氣和二氧化碳裝置的比較類型類別制取氧氣制取二氧化碳原料原理發(fā)生裝置收集裝置KMnO4固體反應(yīng)條件加熱常溫大理石或石灰石稀鹽酸（固體）（液體）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2O2不易溶于水O2的密度比空氣大CO2的密度比空氣大11/28/202219第19頁，共31頁。小結(jié)1）反應(yīng)原理：2）裝置圖：3）反應(yīng)條件：4）收集方法：5）檢驗方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2一、常溫向上排空氣法通入澄清石灰水變渾濁6）驗滿方法：帶火星伸至瓶口立刻熄滅11/28/202220第20頁，共31頁。1、甲烷的實驗室制法是：用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固態(tài)藥品，經(jīng)研磨均勻混合后裝入反應(yīng)裝置中，加熱產(chǎn)生甲烷氣體。甲烷是一種無色、無味，比空氣輕，極難溶于水的氣體。（1）本實驗中反應(yīng)物的狀態(tài)為——反應(yīng)條件為———（2）請你畫出本實驗的氣體發(fā)生裝置。此實驗的氣體發(fā)生裝置與什么氣體的發(fā)生裝置相同（3）甲烷氣體是否難溶于水，密度是否比空氣大。利用此性質(zhì)應(yīng)用什么方法來收集甲烷11/28/202221第21頁，共31頁。信息給予題:2.硫化氫是沒有顏色，有臭雞蛋氣味的有劇毒氣體。它的密度比空氣略大，能溶于水，1體積水能溶解2.6體積的硫化氫，溶于水形成氫硫酸。硫化氫是一種可燃性氣體，2H2S+3O2===2H2O+2SO2實驗室里常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）與稀硫酸反應(yīng)來制取。（1）實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置可用

（2）收集應(yīng)用（3）為了防止多余的氣體逸出污染環(huán)境，可將其通入中。點燃二氧化碳向上排空氣法11/28/202222第22頁，共31頁。4.實驗室制取二氧化碳，選用的反應(yīng)物最好的是：A.碳酸鈉和稀硫酸B.石灰石和稀硫酸C.大理石和稀鹽酸D.石灰石和濃鹽酸5.下列哪個反應(yīng)可用于實驗室制取二氧化碳：A.C+O2CO2

B.C+2CuO2Cu+CO2

C.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2

D.CaCO3CaO+CO2

點燃高溫高溫點燃高溫高溫11/28/202223第23頁，共31頁。6.確定某種氣體的實驗室制法時不需考慮的是：A.反應(yīng)所需的藥品和條件;B.實驗裝置;C氣體的驗證;D氣體的用途7.實驗室制取二氧化碳分為如下五步（1）檢查裝置的氣密性（2）按要求裝備好儀器（3）向長頸漏斗中加入稀鹽酸（4）向錐行瓶中加入石灰石（5）收集氣體，其正確的操作順序是：A.（1）（2）（3）（4）（5）B.（2）（1）（4）（3）（5）C.（1）（4）（3）（2）（5）D.（1）（2）（4）（3）（5）11/28/202224第24頁，共31頁。8.下圖是某同學(xué)制取二氧化碳的裝置圖，請說出其中的錯誤：1、

；2、

；3、

；9.實驗室制取氧氣和二氧化碳都必須用到的儀器是：A.酒精燈B.錐形瓶C.鐵架臺D.導(dǎo)氣管長頸漏斗下端沒有插入液面以下錐形瓶中的導(dǎo)管插入到了液面以下應(yīng)該用向上排空氣法收集氣體11/28/202225第25頁，共31頁。10.某同學(xué)利用下圖制取二氧化碳的裝置圖，回答下列問題：（1）.當左邊氣體發(fā)生裝置連接好了之后，接著應(yīng)進行的步驟是：

。如何進行

。（2）.實驗時，加入試劑的順序

。（3）.收集時，導(dǎo)管接近集氣瓶底部的原因

。（4）.長頸漏斗下端插入液面以下的原因是

。

（5）.實驗時，二氧化碳始終收集不滿的原因，可能是

。檢查裝置的氣密性向長頸漏斗中加水，使得長頸漏斗的下端浸入液面以下，堵住導(dǎo)管繼續(xù)向長頸漏斗中加水，如發(fā)現(xiàn)長頸漏斗中液面不下降，說明裝置的氣密性良好。先加石灰石再加稀鹽酸排盡集氣瓶中的空氣，以便收集較純凈的CO2防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗下端管口逸出裝置的氣密性不好;長頸漏斗的下端未浸入液面11/28/202226第26頁，共31頁。ABCDEGF11.已知H2S是一種易溶于水的有毒氣體，實驗室制取H2S用塊狀的FeS2和稀硫酸反應(yīng)，其發(fā)生裝置應(yīng)選

，收集裝置應(yīng)選

。但如果選用上述正確的發(fā)生裝置還存在一個缺點是

，如何進行進

。上圖中a的名稱叫

，實驗室中我們還可以用別的儀器代替a，它們是

。（至少寫兩個）已知NH3是一種有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，在實驗室中常用加熱NH4Cl和Ca（OH）2固體的方法制取。其發(fā)生裝置應(yīng)選

，收集裝置應(yīng)選

。如果將其發(fā)生裝置用來加熱KMnO4制取氧氣，必需注意

。aBG不能控制產(chǎn)生氣體的速率將長頸漏斗改成分液漏斗；或?qū)㈤L頸漏斗改為裝有稀硫酸的注射器錐形瓶試管；廣口瓶；燒瓶CF在試管口加一團棉花11/28/202227第27頁，共31頁。12.在珍珠粉上滴幾滴稀鹽酸，能產(chǎn)生使澄清的石灰水變渾濁的氣體，這說明珍珠中含有：A.硫酸根離子B.碳酸根離子C.氯離子D.鈣離子13.實驗室中檢驗二氧化碳用

；14.實驗室中檢驗氧氣用

；15.實驗室中驗滿二氧化碳用

；16.實驗室中驗滿氧氣（向上排空氣法）用

；17.實驗室中用排水法收集氧氣時看到

現(xiàn)象時,說明氧氣已經(jīng)滿了。澄清的石灰水