二氧化碳的制取练习.doc

化学：第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究
【本讲教育信息】知识点1：二氧化碳的实验室制法：
一）实验室制取气体的方法和思路
1. 选择合适的反应物和反应条件：
2. 选择合适的实验装置
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用过氧化氢溶液制O2的发生装置。

3. 验证所制得的气体

二）二氧化碳的实验室制法
1. 药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
2. 原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
注意：（1）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的CO2不纯（混有氯化氢气体）；
（2）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的进行；
（3）不能用Na2CO3 或CaCO3代替大理石（或石灰石），因为Na2CO3与稀盐酸的反应速度太快，不便于收集。
3. 装置的选择
（1）发生装置：选用与过氧化氢溶液制O2相同的发生装置
（2）气体收集方法：向上排空气法（因为CO2能溶于水，密度比空气大）

4. 验证方法：将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则该气体为CO2。
化学方程式：CO2 + Ca（OH）2 == CaCO3↓+ H2O
5. 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
★实验室制取CO2的实验操作过程
（1）检查装置的气密性；（2）装入大理石，塞紧胶塞；（3）固定装置；（4）从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；（5）收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；⑹检验是否集满。

【典型例题】
例1：已知实验室里制取气体丙的化学方程式为：甲（固）+乙（固）丙↑+丁，且气体丙易溶于水，密度比空气的大，则应选用的装置和收集方法是（ ）
A. 制取CO2的发生装置和排水法收集
B. 用KMnO4制取O2的发生装置和向上排空气法收集
C. 制取CO2的发生装置和向下排空气法收集
D. 用KMnO4制取O2的发生装置和排水法收集
【解析】根据发生装置的选择（由反应物状态及反应条件决定）和收集装置的选择依据【由气体的密度及溶解性（能否溶于水，能否与水反应）决定】
【答案】B

例2：实验室制取二氧化碳气体，有如下图所示的仪器可供选用

请你回答下列问题：
（1）制取二氧化碳气体所需的药品是 ；
（2）收集二氧化碳气体的方法是 ；
（3）制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是（用仪器的序号回答） ；
（4）检验二氧化碳气体是否收集满的方法是 ；
（5）制取二氧化碳的化学方程式是 。
【解析】这是一道实验室制二氧化碳的基础题，考查了学生组合装置的能力。根据实验室制二氧化碳的原理、装置及验满方法，我们很容易得到答案。
【答案】（1）石灰石或大理石和稀盐酸；（2）向上排空气法；（3）ACDE；（4）将燃着的木条放在集气瓶口；（5）CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O ＋CO2↑

例3：在实验台上摆放着供你选择的如下药品和仪器（实验常备用品图中略）：

请你设计一种制备某气体的实验方案，填写实验报告中的以下几项：
制备气体名称

实验药品（填写序号）

实验仪器（填写序号）

实验原理

收集方法

反思与评价
（从装置的优、缺点方面说明）

【解析】本题是一道考查气体制取的实验题。不但考查了学生对于仪器和药品的选择，还考查了学生对于实验方案的评价意识，培养学生的一种“选优”思想。
要解答好本题，要熟知实验室制取气体的思路：①根据反应物和生成物的状态、反应条件选择实验仪器和药品；②根据气体的密度和溶解性决定气体的收集方法等。
本题分为两大类制取方案，涵盖了初中化学中气体制备的所有类型，

（1）写出实验室里制取二氧化碳的化学反应方程式___________________________；
（2）写出标号仪器的名称：a________________，b_________________，c_____________，d____________________；
（3）说明该同学进行实验装置改进的目的：_________________________________；
（4）如何检查乙装置的气密性

【解析】图甲是实验室里制取二氧化碳的装置图，该装置的优点是可随时添加稀盐酸，缺点是不能使反应随时发生，随时停止。图乙对图甲的装置进行了改进，该装置就可以通过控制弹簧夹使反应随时发生和停止——当打开弹簧夹，长颈漏斗中的酸液由于重力作用进入试管与大理石接触，反应开始；当关闭弹簧夹，装置内气压增加，把稀盐酸压回到长颈漏斗中，大理石与稀盐酸脱离接触，反应停止。
装置乙的气密性用普通方法是无法检查的，检查装置气密性必须只让装置一头与大气联通

（2）长颈漏斗 集气瓶 铁架台 大试管 （3）使反应容易控制，可随时使反应发生或停止 （4）方法1，用弹簧夹夹住胶皮管，从长颈漏斗向试管内加水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水，液柱不下降，证明装置的气密性良好。方法2，先从长颈漏斗中向试管内加水，使长颈漏斗下端形成液封，将导管另一端放入盛水的容器中，再向长颈漏斗中加热，如果盛水的容器中有气泡出现，证明装置的气密性良好。