1、課題2二氧化碳制取的研究 學(xué)習(xí)主題 一 實(shí)驗(yàn)室里氣體制取的探究 【問題導(dǎo)引】在實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)應(yīng)根據(jù)什么條件來確定裝置?依據(jù)什么條件確定收集裝置?實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置包括_和_兩部分。1.發(fā)生裝置的選擇由反應(yīng)物的_和反應(yīng)_決定。發(fā)生裝置收集裝置狀態(tài)條件(1)反應(yīng)物是_,且反應(yīng)條件_,則選用下圖中甲裝置。(2)反應(yīng)物是_,且反應(yīng)條件_,則選用下圖中乙裝置。固體需加熱液體與固體不需加熱2.收集裝置的選擇收集裝置收集方法氣體的性質(zhì) _法_溶于水,不與水發(fā)生反應(yīng) _法密度_,不與空氣中氣體反應(yīng)排水集氣不易向上排空氣比空氣大【名師點(diǎn)撥】收集氣體時(shí),有時(shí)還需考慮氣體是否有毒,能否造成空氣污染,在收集這類

2、氣體時(shí),還要采取措施,防止氣體逸散到空氣中。 收集裝置收集方法氣體的性質(zhì) _法密度_,不與空氣中氣體反應(yīng)向下排空氣比空氣小學(xué)習(xí)主題 二 二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取的探究 【問題導(dǎo)引】在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用什么藥品制取二氧化碳?xì)怏w?應(yīng)選擇怎樣的制取裝置呢?用什么方法進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)滿?1.二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取及相關(guān)性質(zhì)比較(1)制取的比較:制取原理反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件二氧化碳稀鹽酸與大理石(或石灰石)反應(yīng)_不加熱固體和液體制取原理反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件氧氣加熱高錳酸鉀_加熱氯酸鉀和MnO2的混合物_分解過氧化氫溶液_不加熱固體加熱固體加熱固體和液體(2)性質(zhì)的比較:氣體的密度與空氣的比較是否溶于水,是否與水反應(yīng)

3、二氧化碳_溶于水,與水反應(yīng)氧氣_大于空氣大于空氣不易溶于水,不與水反應(yīng)2.二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取(1)藥品:_與_(或_)(2)反應(yīng)原理:_。(3)制取裝置:稀鹽酸大理石石灰石CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O(4)檢驗(yàn):通入_,若_,證明是二氧化碳。(5)驗(yàn)滿:將燃著的木條接近_,如果_,證明已滿。澄清的石灰水石灰水變渾濁集氣瓶口木條熄滅3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法(1)確定制取氣體的_。(2)確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置,包括氣體_裝置和_裝置。(3)確定如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制取的氣體。化學(xué)反應(yīng)原理發(fā)生收集1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳為什么用稀鹽酸,而不用濃鹽酸?能否用

4、稀硫酸代替稀鹽酸?提示:由于濃鹽酸有揮發(fā)性,會(huì)揮發(fā)出氯化氫氣體,使制得的二氧化碳?xì)怏w中混有大量氯化氫氣體而不純;而稀硫酸與塊狀大理石(或石灰石)反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會(huì)覆蓋在大理石(或石灰石)的表面,使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行。2.氣體的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿有什么區(qū)別?提示:氣體的檢驗(yàn)是證明某種氣體是不是要收集的氣體,而驗(yàn)滿是已知收集的是某種氣體,證明是否收集滿。比如不能用燃著的木條檢驗(yàn)二氧化碳,因?yàn)槟苁谷贾緱l熄滅的不僅是二氧化碳,還有氮?dú)獾??？键c(diǎn) 1 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品的選擇【典例】(2011蘇州中考改編)實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳?xì)怏w常用的方法是()A.煅燒石灰石B.點(diǎn)燃木炭C.用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)D.用

5、木炭與氧化銅反應(yīng)【解析】選C。A選項(xiàng)需要高溫,浪費(fèi)能源;B選項(xiàng)不易操作,得到的氣體不純;D選項(xiàng)反應(yīng)條件較高且浪費(fèi)資源;C選項(xiàng)反應(yīng)速率適中,容易操作?！痉椒ㄆ脚_(tái)】選擇實(shí)驗(yàn)室制取氣體藥品的方法實(shí)驗(yàn)室制取氣體在選擇反應(yīng)原理時(shí),一要考慮所用反應(yīng)物廉價(jià)易得;二是反應(yīng)條件容易達(dá)到,反應(yīng)速率便于控制;三是要便于收集,且收集的氣體純度盡可能高等因素。為了使氣體的純度高,反應(yīng)物盡量不要用氣體,生成物最好只生成一種氣體?？键c(diǎn) 2 實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的選擇【典例】(2012寧夏中考)實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、石灰石和稀鹽酸以及下列儀器:(1)利用上述儀器和藥品可以制取二氧化碳,你選擇的儀器是_(填序號(hào))

6、,藥品是_,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)若補(bǔ)充一種儀器_(填儀器名稱),再利用上述儀器和藥品還可以制取氧氣,你選擇的儀器是_(填序號(hào)),反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)確定氣體收集裝置應(yīng)考慮的因素是_和_?！窘馕觥?1)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,是固體與液體反應(yīng)且不需加熱,應(yīng)選擇的儀器是集氣瓶、雙孔橡皮塞、錐形瓶和長(zhǎng)頸漏斗,藥品是石灰石和稀鹽酸,不能選用稀硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2。(2)若再利用上述儀器和藥品制取氧氣,應(yīng)補(bǔ)充盛放藥品的試管,反應(yīng)還需要集氣瓶、單孔橡皮塞和導(dǎo)管、酒精燈、鐵架臺(tái)等,二氧化錳做反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2

7、KClO3 2KCl+3O2。(3)收集氣體一般采用排空氣法和排水法,故確定氣體收集裝置應(yīng)考慮的因素是氣體的密度和溶解性或能否與水反應(yīng)。MnO2=答案:(1)石灰石和稀鹽酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(2)試管2KClO3 2KCl+3O2(3)氣體的密度溶解性或能否與水反應(yīng)MnO2=【拓展歸納】固液不加熱型裝置的比較實(shí)驗(yàn)室用固體與液體常溫下發(fā)生反應(yīng)制取氣體,常用到以下發(fā)生裝置。其中,A裝置操作簡(jiǎn)便但產(chǎn)生的氣體量少;B裝置便于加液體藥品且量大但無法控制反應(yīng)速率;C與D裝置便于添加液體藥品并能控制反應(yīng)速率,還有利于節(jié)約藥品。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)裝置圖中所指出

8、的錯(cuò)誤,將下圖填寫完整。提示:在用長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶制取二氧化碳時(shí),為了防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗口逸出,下端應(yīng)伸入液面以下;為了便于氣體導(dǎo)出,導(dǎo)管應(yīng)剛露出橡皮塞即可;由于二氧化碳的密度大于空氣,應(yīng)用向上排空氣法收集,并且導(dǎo)管要伸到集氣瓶底部。1.用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取較多的二氧化碳?xì)怏w,一般不必使用的儀器是()A.錐形瓶B.導(dǎo)管C.水槽 D.長(zhǎng)頸漏斗【解析】選C。根據(jù)二氧化碳能溶于水的性質(zhì),不能用排水法收集,所以不需要水槽。2.確定某種氣體的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí),不需要考慮的是()A.反應(yīng)所需的藥品和反應(yīng)條件B.實(shí)驗(yàn)裝置C.氣體的驗(yàn)證D.氣體的用途【解析】選D。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路,首先確定制取氣體

9、的化學(xué)反應(yīng)原理,然后確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置,最后確定如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制取的氣體。一般不考慮氣體的用途。3.一氧化氮是一種無色氣體,難溶于水,密度比空氣略大,能跟空氣中氧氣迅速反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w,現(xiàn)要收集一瓶一氧化氮?dú)怏w,應(yīng)采取的方法是()A.排水集氣法 B.向上排空氣法C.向下排空氣法 D.排水法和向上排空氣法【解析】選A。根據(jù)一氧化氮的密度與空氣比較接近,且能跟空氣中氧氣迅速反應(yīng),所以不能用排空氣法收集,由于其難溶于水,所以能用排水法收集。4.可用推拉注射器活塞的方法檢查如圖所示裝置的氣密性,緩慢拉活塞時(shí),如果裝置氣密性良好,可觀察到()A.長(zhǎng)頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡B.瓶

10、口液面上升C.長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)有液面上升D.注射器內(nèi)有液體【解析】選A。緩慢拉活塞時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小,空氣從長(zhǎng)頸漏斗口進(jìn)入,所以長(zhǎng)頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡。5.(2011衡陽中考)關(guān)于甲、乙、丙、丁四個(gè)裝置(如圖所示)的說法不正確的是()A.甲裝置可用作制取氧氣的發(fā)生裝置B.乙裝置可用作制取二氧化碳的發(fā)生裝置C.可用丙裝置收集氫氣D.可用丁裝置收集氧氣【解析】選C。本題考查對(duì)氣體發(fā)生裝置和收集裝置的認(rèn)識(shí)。氫氣的密度小于空氣,應(yīng)用向下排空氣法,丙為向上排空氣法,只能收集密度比空氣大的氣體。6.實(shí)驗(yàn)室用雙氧水分解制氧氣和用大理石與鹽酸反應(yīng)制二氧化碳相比較,下列說法中不正確的是()A.反應(yīng)都不需要加熱B

11、.反應(yīng)原理都是分解反應(yīng)C.前者可用排水法收集后者只能用向上排空氣法收集D.所用藥品的狀態(tài)相同【解析】選B。實(shí)驗(yàn)室用雙氧水催化分解制氧氣的化學(xué)方程式:2H2O2 2H2O+O2,用大理石與鹽酸反應(yīng)制二氧化碳的化學(xué)方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,兩者都不需要加熱;所用藥品的狀態(tài)都是固體和液體;前者是分解反應(yīng),后者不是;前者不易溶于水,可用排水法收集,后者溶于水只能用向上排空氣法收集。所以只有選項(xiàng)B符合題意。MnO2=7.(2012襄陽中考)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置圖(如圖),回答相關(guān)問題:(1)請(qǐng)指出圖中一處錯(cuò)誤(只用文字?jǐn)⑹黾纯?_;(2)小麗同學(xué)用改正后的裝置制取

12、另一種氣體,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。【解析】本題以實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳為主題,考查實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的注意事項(xiàng)和制取氣體的原理。(1)長(zhǎng)頸漏斗下端管口必須伸入液面以下,否則氣體會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗口向外逸出,因而收集不到氣體;伸入錐形瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管要?jiǎng)偤寐冻瞿z塞即可,伸入太長(zhǎng)不利于氣體的排出,如圖所示會(huì)將液體排出。(2)能根據(jù)裝置和反應(yīng)條件選擇制取的氣體,反應(yīng)不需要加熱,所以反應(yīng)物是固體和液體,可以是用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣。答案:(1)長(zhǎng)頸漏斗下端管口沒有伸入液面以下(或錐形瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)氣管伸入液面以下)(2)2H2O2 2H2O+O2MnO2=8.(2012玉林中考)實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置可以制取某些氣體,

13、請(qǐng)根據(jù)要求回答:(1)寫出圖中儀器的名稱_。(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,可選用的發(fā)生裝置是_(填字母)。(3)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式為_。如果用C裝置來收集氧氣,則氣體從_(填“a”或“b”)端管口進(jìn)入?！窘馕觥?1)根據(jù)圖示可以判斷儀器是試管;(2)在常溫下用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳,因此不需要加熱;(3)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,按化學(xué)方程式的書寫步驟可以書寫出化學(xué)方程式;如果用C裝置來收集氧氣,因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾拿芏却?則氣體從a端進(jìn)入。答案:(1)試管(2)B(3)2KClO3 2KCl+3O2aMnO2=【拓展歸納】特殊收

14、集裝置“多功能瓶”收集裝置中,除了普通的排水法和排空氣法之外,還有一種特殊的裝置,如圖所示。該裝置被稱為“多功能瓶”,除了用來收集氣體外,還可以用來除雜、洗氣、干燥等。其中用來收集氣體時(shí),如果用排水法收集,都是“短管進(jìn)氣,長(zhǎng)管出水”,等到水排干凈時(shí),氣體就收集滿了。用排空氣法收集氣體時(shí),密度比空氣大的氣體,氣體“長(zhǎng)進(jìn)短出”,密度比空氣小的氣體,氣體“短進(jìn)長(zhǎng)出”。9.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置,請(qǐng)完成下列問題:(1)寫出圖中a、b儀器的名稱:a_b_;該裝置中小試管的作用是_。(2)若用該裝置制取氧氣,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。檢驗(yàn)該氣體是否收集滿的方法是_。(3)若用該裝置制取CO2氣體,錐形瓶底部應(yīng)放入的藥品名稱是_,往a中加入的藥品名稱是_?！窘馕觥?1)從裝置圖可以判斷a是長(zhǎng)頸漏斗,b是錐形瓶,A裝置中使用小試管可以節(jié)約藥品,并且還能形成液封,可控制