課題2二氧化碳制取研究

課題2二氧化碳制取的研究1.二氧化碳的實驗室制法(1)藥品：石灰石(或大理石)、稀鹽酸(2)反應(yīng)原理：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(3)收集方法：向上排空氣法(4)檢驗方法：將氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則該氣體是二氧化碳。(5)驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，則收集滿。(6)制取裝置(如圖6-2-1)：(7)實驗步驟：①連接裝置，檢查裝置的氣密性；②裝藥品(先加固體，后倒液體)；③收集氣體；④檢驗二氧化碳并驗滿。注：工業(yè)上制取二氧化碳的方法是高溫煅燒石灰石，化學(xué)方程式為CaCO3CaO+CO2↑。2.實驗室制取氣體的一般思路(1)確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，即在實驗室條件下(如常溫、加熱、催化劑等)，選擇什么藥品，通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。(2)確定制取氣體時應(yīng)采用的實驗裝置，包括氣體發(fā)生裝置和收集裝置。①發(fā)生裝置：選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，一般分為：i)固體加熱型：可以是加熱固體純凈物，也可以是加熱固體混合物，如圖6-2-2中的A；ii)常溫固液混合型：如圖6-2-2中的B；iii)固液加熱型等。②收集裝置：選擇的依據(jù)是氣體的密度和溶解性，一般分為:i)排水法：適用于不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體，如氧氣、氫氣等；ii)向上排空氣法：適用于密度比空氣大且常溫下不易與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體；iii)向下排空氣法：適用于密度比空氣小且常溫下不易與空氣發(fā)生反應(yīng)的氣體。(3)確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體。例1某學(xué)生欲用濃鹽酸與大理石反應(yīng)制取純凈干燥的二氧化碳?xì)怏w，實驗室提供了如圖6-2-3所示的裝置和藥品。已知：①二氧化碳?xì)怏w既不溶于飽和NaHCO3溶液，也不與NaHCO3反應(yīng)；②NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。請回答相關(guān)問題：(1)儀器①的名稱是

，儀器②的名稱是

。長頸漏斗錐形瓶(2)實驗室制取二氧化碳?xì)怏w發(fā)生裝置應(yīng)選

(填序號)。實驗室制取二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)原理是

(用化學(xué)方程式表示)。若用該裝置實驗室制氧氣，寫出實驗室制氧氣的化學(xué)方程式：

。(3)裝置C中濃硫酸的作用是

。BCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑2H2O22H2O+O2↑吸收水蒸氣(4)兩個凈化裝置C、D相連接時，其儀器接口順序應(yīng)選

。A.cdab B.abcdC.dcba D.badc(5)若用裝置E收集二氧化碳?xì)怏w，則氣體應(yīng)從

(填接口序號)進(jìn)入。Ae【解析】(1)儀器①的名稱是長頸漏斗；儀器②的名稱是錐形瓶。(2)實驗室用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；若用該裝置實驗室制氧氣，為過氧化氫制取氧氣，反應(yīng)原理為2H2O22H2O+O2↑。(3)濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑。(4)除水用濃硫酸，除去氯化氫用飽和碳酸氫鈉溶液，如果先除掉水后，再通過碳酸氫鈉溶液時會又混入水，所以把除水放在最后，要先通過飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，再通過濃硫酸除水，在除雜質(zhì)時要遵循長進(jìn)短出的原則，故儀器接口順序應(yīng)為d接a。(5)二氧化碳的密度比空氣大，故采用瓶口向上排空氣法收集，則氣體應(yīng)從e進(jìn)入。1.(2016寧波)如圖是小科完成CO2的制取、收集和驗滿的主要操作過程，其中需要糾正的是()D2.某課外小組的同學(xué)用如圖6-2-4所示的裝置制取二氧化碳。(1)寫出圖中標(biāo)號儀器的名稱：①

； ②

。試管長頸漏斗(2)用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是

。B和C(3)加熱固體碳酸氫鈉或碳酸氫銨都能產(chǎn)生二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：某同學(xué)用反應(yīng)①的方法制取二氧化碳，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是

，他不用反應(yīng)②制取二氧化碳的理由是

。A加熱碳酸氫銨生成兩種氣體氨氣和二氧化碳，不易分離，使收集的二氧化碳不純例2(2016荊州)如圖6-2-5所示的儀器和KClO3、MnO2、稀H2SO4、石灰石、稀鹽酸等藥品供選擇，若在實驗室完成如下實驗。請?zhí)顚懴铝锌瞻滋帲?1)制取并收集CO2氣體，你選擇的儀器和藥品是

(儀器填序號)。(2)若再補充一種藥品，也可用上述制CO2的裝置來制O2，你補充的藥品是

。(3)若再補充一種儀器，并選擇上述原有的儀器和藥品制取并收集O2，你認(rèn)為需要補充的儀器是

，你選擇的藥品是

。①②⑦⑧和石灰石、稀鹽酸過氧化氫試管KClO3、MnO2【解析】(1)在實驗室中制取二氧化碳需要選擇的藥品是石灰石與稀鹽酸，屬于固體與液體在常溫下反應(yīng)，故選擇裝置②⑦⑧組裝制取裝置；用向上排空氣法來收集，選擇裝置①來收集；(2)若再補充過氧化氫溶液，也可用上述制CO2的裝置來制O2；(3)若添加試管，就可以用試管和①③④⑤⑥組裝一套裝置來加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取并收集氧氣。3.如圖6-2-6為初中化學(xué)常見氣體的發(fā)生與收集裝置。有關(guān)這些裝置的說法不正確的是()DA.裝置Ⅰ可作為固體加熱制取氣體的發(fā)生裝置B.裝置Ⅱ中長頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替C.裝置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度與空氣密度差距較大，且不與空氣中各成分反應(yīng)的氣體D.裝置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于實驗室收集CO24.(2016湘西)實驗室常用如圖6-2-7的一些裝置制備氣體，請回答下列問題：(1)寫出圖中儀器a的名稱：

。酒精燈(2)寫出實驗室用氯酸鉀制O2的化學(xué)方程式：

；如用裝置B、C制備氧氣，收集完氧氣后，應(yīng)先進(jìn)行的操作是

。(3)實驗室制備CO2時，選用的發(fā)生裝置是

，收集裝置是

。先將導(dǎo)氣管撤出水槽，后熄滅酒精燈AD1.實驗室制備二氧化碳?xì)怏w的常用方法是() A.煅燒石灰石

B.點燃木炭

C.用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)

D.碳酸分解C2.(2016重慶)實驗室制取干燥的CO2氣體，不會用到的裝置是()A3.實驗室制取某氣體，在確定實驗裝置時不需要考慮的因素是() A.反應(yīng)物的狀態(tài)

B.反應(yīng)條件

C.該氣體的用途

D.該氣體的物理性質(zhì)C4.檢驗集氣瓶內(nèi)是否收集滿了CO2，正確的操作是() A.倒入澄清石灰水并振蕩

B.燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)

C.燃著的木條放在瓶口

D.將蘸有澄清石灰水的玻璃棒平置瓶口C5.下列盛放某些氣體的集氣瓶，其擺放情況正確的是()B6.在實驗室中利用如圖6-2-8裝置，可以進(jìn)行的實驗是() ①用過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣； ②用KMnO4固體制取氧氣； ③用KClO3與MnO2的混合物 制取氧氣； ④用石灰石與稀鹽酸制取二 氧化碳?xì)怏w。

A.①④ B.①② C.②③ D.③④A7.實驗室制取CO2一般分五個步驟：①向錐形瓶中放入大理石；②檢查裝置氣密性；③按要求連接儀器；④向長頸漏斗中注入稀鹽酸；⑤收集氣體。正確的操作順序是() A.①④③②⑤ B.③②①④⑤ C.③②④①⑤ D.①②③④⑤B8.下列有關(guān)實驗室制取二氧化碳的方法不合理的是() A.因為通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集

B.通常不用排水法收集二氧化碳

C.在發(fā)生裝置中加入塊狀石灰石和硫酸

D.因為碳酸鈣和鹽酸在常溫下即可迅速反應(yīng)，故氣體發(fā)生裝置不需要加熱C9.如圖6-2-9是實驗室制取CO2的裝置，請你回答：

(1)裝置中有一處錯誤，它是

， 其造成的后果是

。

(2)只能用圖示方法收集CO2氣體的原因是

。

(3)實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為

。長頸漏斗管口位于液面以上從漏斗處逸散產(chǎn)生的氣體CO2密度比空氣大且可溶于水10.(2016黃石)根據(jù)圖6-2-10回答問題：(1)請寫出儀器的名稱：①

， ②

；錐形瓶水槽(2)若用A裝置制備氧氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；(3)用大理石和稀鹽酸制取CO2時，能作為發(fā)生裝置的是

(用字母A～E填空)；(4)HCl是一種極易溶于水的氣體，故用

(用字母A～E填空)裝置來收集。BD11.下列各項實驗中，所用試劑及實驗操作均正確的是()D12.如圖6-2-11是收集、干燥某氣體并對它吸收處理的裝置，由此推測該氣體的有關(guān)性質(zhì)(見下表)中，正確的一組是()C13.下列制取二氧化碳的裝置中，不能做到“隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止”的是()A14.(2016巴中)某中學(xué)化學(xué)興趣小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下(實驗員提供如圖6-2-12所示的器材和若干化學(xué)藥品)，進(jìn)行氣體的制備和性質(zhì)的探究。(1)寫出圖中標(biāo)號為a的儀器的主要用途：

。收集或儲存少量氣體(2)實驗室制取CO2且操作相對簡易時，發(fā)生裝置最好選用

(填字母)，組裝好儀器后，應(yīng)先

，再添加藥品。AFG檢查裝置的氣密性(3)實驗室常用過氧化氫溶液制氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，實驗室若需要干燥的氧氣，則收集氧氣前應(yīng)先將氧氣通過H裝置，H裝置中的液體d是

，氣體通過H時，應(yīng)從

(選填“b”或“c”)端進(jìn)入。濃硫酸b15.如圖6-2-13甲是實驗室制取并檢驗CO2氣體的裝置，圖6-2-13乙是對圖甲實驗裝置的“微型”化改進(jìn)后的裝置。(1)寫出石灰