2021学年上海初三化学上册第六单元《碳和碳的氧化物》课题2《二氧化碳制取的研究》要点

第六单元 碳和碳的氧化物  课题2 二氧化碳制取的研究（讲学）

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1、知道实验室中制取二氧化碳的反应原理

2、探究实验室中制取二氧化碳的装置，并借助设计的装置制取二氧化碳

3、知道实验室中制取气体的思路和办法

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1.实验室制取气体的装置包含发生装置和采集装置两部分。确定气体发生装置时应考虑的原因有__________和__________;确定气体采集装置时应考虑的原因是气体__________,包含气体的__________和__________。

2.密度__________的气体可用__________排空气法采集,密度__________的气体可用__________排空气法采集,不容易溶于水且不与水发生反应的气体可用排水法采集。

3.实验室制取二氧化碳常用__________与__________,反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________。

4.二氧化碳的检验办法为向集气瓶中倒入__________,振荡,看石灰水__________;验满办法为将__________放在__________处,假如木条熄灭,证明已满。

要点1、制取二氧化碳

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1.实验药品:__________。

2.实验仪器和其他用品:锥形瓶、双孔橡皮塞、导管、长颈漏斗、集气瓶、玻璃片、火柴、澄清石灰水。

3.实验原理:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。

4.__________。

5.实验步骤:①组装仪器装置;②检验装置的气密性;③向锥形瓶中加入石灰石,然后堵上橡皮塞;④从__________倒入适当的稀盐酸;⑤采集二氧化碳;⑥验满二氧化碳。

6.采集办法: 向上排空气法。

7.__________。

8.__________。

9.放置办法:盖上玻璃片,然后瓶口向上正放在桌面上。

易错警示

__________,由于稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石表面,妨碍反应继续进行。

__________,由于浓盐酸具备强烈挥发性,会挥发出很多的氯化氢气体,使制得的二氧化碳气体不纯净。

不可以用碳酸钠粉末或纯的碳酸钙粉末,它们与酸反应太剧烈不利于气体采集。

总结拓展

实验室制取二氧化碳气体的发生装置基本有以下几种:

A装置:最浅易的装置,伸入试管内的导管稍露出橡皮塞。伸入集气瓶内的导管要接近瓶底。

B装置:为随时向反应装置内加注液体,常加装长颈漏斗,但长颈漏斗下端管口需要伸入液面以下,导气管刚露出橡皮塞。

C装置:分液漏斗可通过调节活塞控制液体的滴加速度,来调节反应速率的快慢。

D装置:启普发生器。

反应容器也可由以下仪器来代替:

氧气和二氧化碳实验室制法的比较:

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【考试试题示例】

如图中的A~F是实验室制备某些容易见到气体的装置示意图。

实验室制备CO2的化学方程式为__________。可用的发生装置有__________。 

装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为__________。 

排水法采集与排空气法采集CO2的比较:

【答案】CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;B、C、D、E、F

便于控制反应的发生或停止

不与空气成分反应;集气瓶内液面降低至瓶口,且有气泡从瓶口逸出;①排水法集满二氧化碳现象明显或操作便捷;②排水法采集到的二氧化碳气体浓度较大或纯度较高

【分析】实验室是借助大理石或石灰石跟稀盐酸反应来制取二氧化碳的,依据反应物为CaCO3 和HCl,生成物为CaCl2、H2O、CO2可写出化学方程式;然后依据反应物的状况和反应条件确定发生装置可为B、C、D、E、F。装置E或F可以随时控制反应的发生或停止。因为二氧化碳的密度比空气大,且不与空气成分反应可用向上排空气法采集;依据集气瓶中液面的降低状况及是不是有气泡冒出确定是不是已采集满二氧化碳,借助排水法采集二氧化碳操作方便,便于察看是不是采集满了,同时采集的二氧化碳纯度较高。

要点2、实验室制取气体的装置的确定

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实验室中制取气体的装置包含发生装置和采集装置两部分。

1.气体发生装置的选择

__________可使用下图所示装置,如:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气、加热高锰酸钾制取氧气等。

__________可使用下图所示装置,如:过氧化氢与二氧化锰制取氧气、石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳等。

2.气体采集装置的选择

排水集气法:采集难溶或微溶于水,且不跟水发生反应的气体,如氢气、氧气、一氧化碳、甲烷等,见图中的a。

向上排空气法:用于采集密度比空气大且不跟空气成分反应的气体,如二氧化碳、氧气等,见图中的b。

向下排空气法:用于采集密度比空气小且不跟空气成分反应的气体,如氢气、甲烷等,见图中的c。

拓展延伸

气体的实验室制取办法和思路为:第一要研究__________,还要__________,并需__________。

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【考试试题示例】

下图是实验室常见的仪器。

图甲中仪器A的名字为__________。 

实验室制取二氧化碳需要选择下列药品中的__________。 

A.大理石  B.纯碱 C.稀盐酸   D.稀硫酸

组装二氧化碳的发生和采集装置时,除选择仪器A和B外,还要从图甲中选择的仪器有__________。 

上述装置还可用于制某气体,制取该气体的化学方程式为__________;若要制取干燥气体,发生装置应与图乙装置中的__________连接。 

【答案】锥形瓶A、CC、D、G2H2O22H2O+O2↑;a

【分析】实验室制取二氧化碳应选择大理石和稀盐酸,不可以选择纯碱,由于纯碱为粉末状固体,和稀盐酸反应速率快,不容易控制;不可以选择稀硫酸,由于稀硫酸与大理石反应生成微溶物CaSO4,覆盖在固体表面,阻止反应的进一步进行;也不可以选择浓盐酸,由于浓盐酸易挥发产生HCl气体,使制得的CO2气体不纯。因为CO2能溶于水,故采集CO2气体时应使用向上排空气法,故导管应选择G而不是F,还应选择C、D。发生装置的特征是固体+液体不加热制气体,采集装置的特征是用向上排空气法采集气体,故还可用于实验室用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解制氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,干燥气体时应“长管进,短管出”。

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1、【2018年山东泰安中考化学考试试题】实验室制取气体选择采集办法时，下列气体性质不需考虑的是

A．密度    B．可燃性    C．溶解性    D．能否与水反应

【答案】B

【分析】A、实验室制取气体选择采集办法时，需要考虑气体的密度，采集气体的密度大于空气密度时，可用向上排空气法；采集气体的密度小于空气的密度时，可向下排空气法，不符合题意；B、实验室制取气体选择采集办法时，不需考虑气体的可燃性，符合题意；C、实验室制取气体选择采集办法时，需要考虑气体的溶解性，难溶于水或不容易溶于水的气体，可用排水法采集，不符合题意；D、实验室制取气体选择采集办法时，需要考虑气体能否与水反应，与水反应的气体不可以用排水法采集，不符合题意。故选B。

2、【2018年江西中考化学考试试题】借助下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是

装置A可用于加热固体制气体   

B．装置B可随时控制反应的发生与停止

C．装置C只可以用于采集密度比空气小的气体

D．装置D用于排空气法采集氢气时，气体进入的导气管口是______

【答案】  A  b

【分析】A、装置A可用于加热固体制气体正确，正确；B、装置B不可以控制反应的发生与停止，也不能控制反应的速率，只能随时向反应容器中添加试剂，错误；C、装置C只可以用于采集难溶于水或不容易溶于水的气体，错误。故选A。D、装置D用于排空气法采集氢气时，气体进入的导气管口是b，由于氢气的密度比空气小。

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1．实验室制取二氧化碳气体应使用的仪器是。

A．长颈漏斗、集气瓶、水槽、导气管       B．集气瓶、试管、水槽、导气管

C．酒精灯、广口瓶、集气瓶、长颈漏斗   D．广口瓶、集气瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞

【答案】D

【分析】实验室制取二氧化碳不需要加热，所以不要酒精灯；不可以用排水法采集，所以也不要水槽。

2、依据如图所示装置，回答有关问题:

（1）装置B中，仪器X的名字为__________________；

（2）实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳，则选取的发生装置为____;

（3）若用装置C采集氧气，则氧气应从______端导管口通入；

（4）借助实验室制取二氧化碳的发生装置，还可以制取初中化学容易见到的气体是______。

【答案】  长颈漏斗  B  n  H2或O2

【分析】（1）装置B中，仪器X的名字为长颈漏斗；（2）实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳，则选获得发生装置为B，固体和液体反应无需加热制取气体。（3）若用装置C采集气体，则氧气应从n端导管口通入，氧气密度比空气大。（4）借助实验室制取二氧化碳的发生装置，还可以制取初中化学常见的气体是H2或O2。