二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

關(guān)于二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法生物體的呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳；碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳；蠟燭燃燒也可以生成二氧化碳；煤氣或天然氣燃燒也可生成二氧化碳；碳在高溫下還原氧化銅可生成二氧化碳；煅燒石灰石可生成二氧化碳。開動(dòng)腦筋這些反應(yīng)能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取少量純凈的CO2？提示：應(yīng)考慮產(chǎn)生的氣體是否純凈并易于收集，操作是否簡(jiǎn)便易行、安全，原料是否廉價(jià)易得，實(shí)驗(yàn)是否綠色環(huán)保等。請(qǐng)列舉你所知道的哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生CO2？工業(yè)制法第2頁,共33頁，2024年2月25日，星期天大理石和稀鹽酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；大理石和稀硫酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；碳酸鈉粉末與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；碳酸鈉粉末與稀硫酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；常溫下反應(yīng)，不消耗能源；裝置、操作簡(jiǎn)單；比較安全。第3頁,共33頁，2024年2月25日，星期天碳酸鈉粉末和稀硫酸碳酸鈉粉末和稀鹽酸CaCO3粉末和稀硫酸CaCO3粉末和稀鹽酸反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。通過實(shí)驗(yàn)來選擇具體藥品！反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。第4頁,共33頁，2024年2月25日，星期天塊狀大理石(主要成分CaCO3）和稀硫酸塊狀大理石（主要成分CaCO3）和稀鹽酸

兩者反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶物，覆蓋在石灰石表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。產(chǎn)生氣泡速率比較適中，適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w。第5頁,共33頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑藥品：塊狀大理石或石灰石與稀鹽酸

實(shí)驗(yàn)儀器又該如何選擇呢？第6頁,共33頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)裝置根據(jù)什么來選擇？氧氣二氧化碳反應(yīng)原理藥品狀態(tài)反應(yīng)條件CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑

固態(tài)加熱固態(tài)和液態(tài)常溫固態(tài)和液態(tài)常溫制取裝置選擇依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件2H2O2

2H2O+O2↑MnO22KClO32KCl+3O2↑MnO2△第7頁,共33頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑注意事項(xiàng)：長(zhǎng)頸漏斗必須液封AB

比較兩套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)：A的優(yōu)點(diǎn):可方便地添加稀鹽酸。缺點(diǎn):檢查氣密性相對(duì)比較麻煩。B的優(yōu)點(diǎn):裝置簡(jiǎn)單，操作方便。藥品：塊狀大理石或石灰石與稀鹽酸

缺點(diǎn):不能方便地添加稀鹽酸。第8頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

如何檢查有長(zhǎng)頸漏斗的裝置氣密性?方法一:液封長(zhǎng)頸漏斗下端，把導(dǎo)管一端放入水中，用手緊握錐形瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出。方法二：用止水夾夾緊導(dǎo)管口，向長(zhǎng)頸漏斗中加水，如果長(zhǎng)頸漏斗下端水柱的水平面高過錐形瓶中的水平面而不下降，證明裝置氣密性好。第9頁,共33頁，2024年2月25日，星期天檢驗(yàn)方法澄清石灰水變渾濁驗(yàn)滿方法實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)步驟火焰熄滅檢驗(yàn)氣密性加入石灰石加入稀鹽酸開始反應(yīng)并收集氣體第10頁,共33頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法1）藥品選擇2）反應(yīng)原理3）裝置選擇4）收集方法6）驗(yàn)滿方法5）檢驗(yàn)方法（石灰石和稀鹽酸）（固液常溫型）（向上排空氣法）（澄清石灰水變渾）（燃著的木條放瓶口，木條熄滅）CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑第11頁,共33頁，2024年2月25日，星期天思考：如何將該裝置改進(jìn)為可以隨開隨用的?有孔塑料板第12頁,共33頁，2024年2月25日，星期天注意事項(xiàng)：長(zhǎng)頸漏斗必須液封，導(dǎo)管應(yīng)在塞下少許。思考：如何將該裝置改進(jìn)為可以隨開隨用的實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的簡(jiǎn)易裝置第13頁,共33頁，2024年2月25日，星期天啟普發(fā)生器容器球形漏斗導(dǎo)氣管第14頁,共33頁，2024年2月25日，星期天導(dǎo)氣管伸入橡皮塞少許，以利于CO2排出長(zhǎng)頸漏斗下端管口伸入液面下，防止CO2從長(zhǎng)頸漏斗逸出注意事項(xiàng)第15頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

右圖四組裝置能起到與啟普發(fā)生器相同效果的是_____B、D思考與討論：第16頁,共33頁，2024年2月25日，星期天ABCDEF1、下列是一些同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置圖，其中能用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的有（）AEF課堂練習(xí)第17頁,共33頁，2024年2月25日，星期天2、右圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取并收集CO2的裝置圖，請(qǐng)指出圖中的錯(cuò)誤，并改正。長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)插到液面以下；1、錯(cuò)用了稀硫酸制取二氧化碳；2、長(zhǎng)頸漏斗沒有液封；3、發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管過長(zhǎng)；4、集氣瓶?jī)?nèi)導(dǎo)管太短。錯(cuò)誤：改正：稀硫酸石灰石改用稀鹽酸制取二氧化碳；集氣瓶?jī)?nèi)導(dǎo)管伸入底部。（或接近底部。）導(dǎo)管應(yīng)稍伸出橡皮塞少許；第18頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3、小明在實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)制取CO2，具體操作如下：⑴組裝儀器后，進(jìn)行了裝置氣密性的檢查，見圖A，請(qǐng)你幫他判斷一下，該裝置是否漏氣？⑵他從稀H2SO4、稀HCl中選擇了一種酸，與石灰石反應(yīng)制CO2。想一想他不選另一種酸的原因是什么?

⑶小明想用圖B裝置來制取CO2，你認(rèn)為是否理想？

第19頁,共33頁，2024年2月25日，星期天4、某同學(xué)用廢試管（試管底部有一小裂口）等儀器設(shè)計(jì)了一套制取氣體的簡(jiǎn)易發(fā)生裝置（見下圖）。當(dāng)把盛有塊狀反應(yīng)物的試管放入儀器a里的液體反應(yīng)物中時(shí)，反應(yīng)發(fā)生并產(chǎn)生氣體，當(dāng)把試管提離液面時(shí)反應(yīng)即刻停止。⑴儀器a的名稱是

。⑵若用該裝置制取CO2，則a中盛放的液體是

，試管中應(yīng)放入反應(yīng)物是

。⑶該裝置的優(yōu)點(diǎn)

?！鯚←}酸CaCO3可以隨時(shí)使反應(yīng)發(fā)生或停止。第20頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

5、實(shí)驗(yàn)室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，已知甲烷的密度比空氣小，難溶于水，則制取并收集甲烷的實(shí)驗(yàn)裝置？ABCDE答案：A和C、A和E

第21頁,共33頁，2024年2月25日，星期天6、如果用濃鹽酸代替稀鹽酸與石灰石反應(yīng)制取CO2行不行？為什么？答：不行。因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，使制得的CO2氣體中含有較多的氯化氫氣體，導(dǎo)致CO2不純。7、實(shí)驗(yàn)室為何不用碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)制取CO2？答：碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)的速度太快，不利于收集，因此不用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體。答：不能用。因?yàn)樯晌⑷苡谒牧蛩徕}，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(jìn)行。8、可否用硫酸代替鹽酸與石灰石反應(yīng)制CO2？為什么？第22頁,共33頁，2024年2月25日，星期天(1)長(zhǎng)頸漏斗管口沒有伸入液面下；會(huì)導(dǎo)致CO2從長(zhǎng)頸漏斗逸出。（2）發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管管口不應(yīng)伸入液面下；這樣CO2會(huì)把酸液壓出，無法收集到CO2

。發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管口應(yīng)略伸出橡皮塞一點(diǎn)。（3）不應(yīng)用向下排空氣法收集CO2；這樣CO2會(huì)從瓶口逸出。應(yīng)改用直形導(dǎo)管、用向上排空氣法收集并且導(dǎo)管插到接近集氣瓶底部。9、此實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置圖有哪些錯(cuò)誤？為什么？請(qǐng)改正？123第23頁,共33頁，2024年2月25日，星期天12、根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行回答（1）實(shí)驗(yàn)室用KClO3制O2的發(fā)生裝置選____,收集裝置選_____；（2）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的發(fā)生裝置可選____，收集裝置可選____；（3）實(shí)驗(yàn)室制取CO2的發(fā)生裝置可選____，收集裝置可選___.（4）實(shí)驗(yàn)室可用氧化鈣（固）與濃氨水反應(yīng)制備氨氣，已知氨氣易溶于水，密度比空氣小。則制備氨氣的發(fā)生裝置可選_____收集裝置可選_____。AC、EBD、EBCBD第24頁,共33頁，2024年2月25日，星期天13、如下圖所示，反應(yīng)前天平平衡，取下此裝置（裝置氣密性良好）將其傾斜，使稀鹽酸與大理石接觸，待充分反應(yīng)后，氣球膨脹，再將裝置放回天平左盤，天平的指針向右偏轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象是否符合質(zhì)量守恒定律？為什么？請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

第25頁,共33頁，2024年2月25日，星期天14、實(shí)驗(yàn)室利用石灰石和足量的稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，若要制取66.0g二氧化碳，至少需要含雜質(zhì)20%（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）的石灰石多少克？

第26頁,共33頁，2024年2月25日，星期天15、某課外活動(dòng)小組為測(cè)定當(dāng)?shù)厥沂泻妓徕}的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取來了一些礦石，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)1234加入樣品的質(zhì)量/g5101520生成CO2的質(zhì)量/g1.543.084.4m⑴哪幾項(xiàng)反應(yīng)中鹽酸有剩余______________；⑵上表中m的數(shù)值是____________；⑶試計(jì)算這種石灰石礦中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

第27頁,共33頁，2024年2月25日，星期天16、小強(qiáng)同學(xué)前往當(dāng)?shù)氐氖沂V區(qū)進(jìn)行調(diào)查，他取回了若干塊礦石樣品，對(duì)樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測(cè)，采用了以下的辦法：取用8g這種石灰石樣品，把40g稀鹽酸分四次加入，測(cè)量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含有的雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)），請(qǐng)計(jì)算：⑴8g石灰石樣品中含有雜質(zhì)多少克？⑵樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？⑶下表中m的數(shù)值應(yīng)為多少？⑷要得到280Kg的CaO，需純度為80%的石灰石多少千克？

序號(hào)加入稀鹽酸質(zhì)量（g）

剩余固體質(zhì)量（g）

1105.5210m3101.24101.2第28頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

發(fā)生裝置特點(diǎn)1、固體與固體反應(yīng)，并需要加熱

簡(jiǎn)稱固固加熱型2、固體與液體反應(yīng)，不需要加熱

簡(jiǎn)稱固液不加熱型復(fù)習(xí)回顧:第29頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

收集方法：排水法向上排空氣法向下排空氣法難溶或微溶于水且不與水反應(yīng)的氣體密度大于空氣且不與空氣反應(yīng)的氣體密度小于空氣且不與空氣反應(yīng)的氣體如：O2、H2、CO如：O2、CO2如：H2第30頁,共33頁，2024年2月25日，星期天