第六單元碳和碳的氧化物課題2二氧化碳制取的研究21本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)原理、裝置和步驟實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法向一個(gè)玻璃杯內(nèi)倒入半杯食醋，再將一枚雞蛋放入醋中，雞蛋就在醋中浮上浮下，同時(shí)雞蛋殼表面有大量的氣泡產(chǎn)生。你知道生成的氣體是什么嗎？實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣的方法有哪幾種？2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△2KClO32KCl+3O2↑MnO2△2H2O22H2O+O2↑MnO2實(shí)驗(yàn)藥品實(shí)驗(yàn)裝置高錳酸鉀制備氧氣氯酸鉀制備氧氣過氧化氫制備氧氣在我們所學(xué)過的反應(yīng)中，有哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生二氧化碳呢？實(shí)驗(yàn)室里能選用這些反應(yīng)來制備二氧化碳嗎？生成二氧化碳的反應(yīng)優(yōu)點(diǎn)能否用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2及理由

不能，制得的氣體可能不純不能，制得的氣體可能不純不能，條件較難滿足不能，條件較難滿足點(diǎn)燃C+O2CO2

石蠟+氧氣二氧化碳+水點(diǎn)燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑高溫2CuO+C2Cu+CO2↑高溫有沒有其他更簡(jiǎn)便的方法適用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2呢?操作方法簡(jiǎn)單原料廉價(jià)易得，操作方便氣體易收集氣體易收集制得的氣體要純凈反應(yīng)速率要適中操作安全方便便于收集二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)藥品選擇原則Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑二氧化碳制取的研究含碳酸根離子的化合物能與稀鹽酸(HCl)或稀硫酸產(chǎn)生較純凈的二氧化碳?xì)怏wNa2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品的選取原理反應(yīng)太劇烈，不易控制，不利于氣體收集，故實(shí)驗(yàn)室不用Na2CO3代替大理石CaCO3+H2SO4===CaSO4+CO2↑+H2O(微溶于水)二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品的選取原理后來鄉(xiāng)愁是一層薄薄的硫酸鈣硫酸在外頭碳酸鈣在里頭生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面組成反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行故實(shí)驗(yàn)室不用稀硫酸代替稀鹽酸稀鹽酸(氯化氫氣體+水)與石灰石或大理石(主要成分是碳酸鈣)(不穩(wěn)定易分解)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2CO3二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品的選取藥品原理H2CO3===CO2↑+H2OCaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O石灰石大理石二氧化碳制取的研究連接實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置氣密性步驟一用彈簧夾夾住膠管，在長(zhǎng)頸漏斗中注入少量水至長(zhǎng)頸漏斗下端液封，繼續(xù)加水至長(zhǎng)頸漏斗中液面高于錐形瓶液面一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗液面與錐形瓶中液面形成穩(wěn)定液面差裝置的氣密性良好二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)：二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)步驟如何檢驗(yàn)?zāi)兀糠椒ìF(xiàn)象結(jié)論裝藥品收集氣體拆除裝置步驟二步驟三步驟四(先裝固體后裝液體)(向上排空氣法)(先上后下，先右后左)二氧化碳制取的研究實(shí)驗(yàn)：二氧化碳的制取連接實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置氣密性步驟一實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗排出。排盡集氣瓶?jī)?nèi)的空氣，以收集到更純的二氧化碳。請(qǐng)同學(xué)們回顧實(shí)驗(yàn)，思考并回答以下問題：長(zhǎng)頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？問題一集氣瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？問題二將氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2。如何檢驗(yàn)收集的氣體為二氧化碳？問題三將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。用集氣瓶收集二氧化碳時(shí)，怎樣證明集氣瓶中已充滿了二氧化碳？問題四裝置簡(jiǎn)單操作方便可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止可以控制反應(yīng)的速率便于添加液體藥品二氧化碳制取的研究常見的幾種二氧化碳的發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)可以選擇的收集裝置是

，原因是

?！纠?】請(qǐng)同學(xué)們選擇正確的實(shí)驗(yàn)裝置：制取二氧化碳可以選擇的發(fā)生裝置是

，思考：CO2不用排水法收集的原因

。A或B或DECO2的密度比空氣大CO2能溶于水，且能與水反應(yīng)ABCDEFG生石灰石灰吟石灰石CaCO3CaO+CO2↑高溫(CaO)二氧化碳制取的研究二氧化碳的工業(yè)制法千錘萬鑿出深山烈火焚燒若等閑粉身碎骨渾不怕要留清白在人間實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置的確定發(fā)生裝置收集裝置二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取及相關(guān)性質(zhì)比較制取原理反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件CO2稀鹽酸與大理石(或石灰石)O2加熱高錳酸鉀加熱氯酸鉀分解過氧化氫溶液固體+液體固體固體液體無條件加熱加熱、催化劑催化劑實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置的確定確定氣體的發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？1反應(yīng)物的狀態(tài)固體與固體反應(yīng)固體與液體反應(yīng)液體與液體反應(yīng)…….反應(yīng)條件2是否需要加熱加催化劑等ABCDCA或B或DA或B或D【例1】(1)加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣選擇的發(fā)生裝置是____________，(2)過氧化氫分解制取氧氣選擇的發(fā)生裝置是____________________，(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇的發(fā)生裝置是_______________________。排水法1確定氣體的收集裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？(不易溶于水，不與水反應(yīng))氣體的密度和溶解性。(純凈)排空氣法2確定氣體的收集裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？密度比空氣的大：向上排氣法密度比空氣的?。合蛳屡艢夥?不與空氣的組成成分反應(yīng)，不污染空氣)氣體的密度和溶解性。與空氣的密度相近且難溶于水時(shí)，一般用排水法收集。導(dǎo)管末端要插到集氣瓶底部，以便排盡集氣瓶?jī)?nèi)的空氣向上排氣法向下排氣法(干燥)例如：二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量為44，則二氧化碳的密度大于空氣且二氧化碳能溶于水并與水反應(yīng)。比較氣體密度與空氣密度大小的簡(jiǎn)單方法空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29，若某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29，則這種氣體的密度比空氣大；若某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量小于29，則這種氣體的密度比空氣小向上排空氣法光照酶、葉綠體二氧化碳+水有機(jī)物+氧氣氣態(tài)化肥——二氧化碳1．（2021秋·湖南婁底·九年級(jí)?？计谀?shí)驗(yàn)室常用來制取二氧化碳的藥品是（）A．碳粉和氧氣 B．大理石高溫煅燒C．大理石和濃硫酸 D．大理石和稀鹽酸【答案】D【詳解】A、碳和氧氣反應(yīng)得到二氧化碳，易混入氧氣導(dǎo)致不純凈，錯(cuò)誤；B、大理石高溫煅燒不適合實(shí)驗(yàn)室使用，錯(cuò)誤；C、濃硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，錯(cuò)誤；D、實(shí)驗(yàn)室常用石灰石或大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，正確。故選D。2．（2023秋·河南駐馬店·九年級(jí)校考期末）實(shí)驗(yàn)室用大理石和鹽酸制備CO2。下列措施可使反應(yīng)速率加快的是A．降低反應(yīng)溫度B．用稀硫酸代替鹽酸C．粉碎大理石D．加水稀釋鹽酸【答案】C【詳解】使反應(yīng)速率加快方法有升溫，增大反應(yīng)物濃度，加大反應(yīng)物接觸面積，故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。硫酸鈣微溶于水，故B錯(cuò)誤。粉碎大理石增大了反應(yīng)物接觸面積，故正確。故選C。3．（2023秋·陜西商洛·九年級(jí)統(tǒng)考期末）下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序正確的是A．用高錳酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精燈，后從水中移出導(dǎo)管B．組裝制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，先左后右、先下后上C．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，先加稀鹽酸，后加石灰石D．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，先裝藥品，后檢查裝置的氣密性【答案】B【詳解】A、用高錳酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先從水中移出，后熄滅酒精燈，以免冷水倒吸、炸裂試管，故操作錯(cuò)誤；B、組裝制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，先左后右、先下后上，故操作正確；C、實(shí)驗(yàn)室加入藥品時(shí)一般要遵循應(yīng)先加入固體藥品，再加入液體藥品，故操作錯(cuò)誤；D、制取氣體時(shí)，都要先檢查裝置的氣密性，然后再裝藥品，故操作錯(cuò)誤。故選B。4．（2023秋·廣西防城港·九年級(jí)統(tǒng)考期末）鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三種氣體，簡(jiǎn)便可行的方法是A．觀察氣體的顏色、氣味 B．將氣體分別通入澄清石灰水中C．將燃著的小木條分別插入氣體中 D．通過實(shí)驗(yàn)比較三種氣體的溶解性【答案】C【詳解】A、空氣、氧氣和二氧化碳三種氣體都是無色無味的，所以不能通過顏色和氣味來鑒別三種氣體，故A選項(xiàng)不可行；B、空氣中二氧化碳含量較少，與澄清石灰水短時(shí)間接觸無明顯現(xiàn)象，氧氣與澄清的石灰水不反應(yīng)，也無明顯現(xiàn)象，因此，不能用澄清的石灰水來鑒別空氣和氧氣，故B選項(xiàng)不可行；C、空所使燃著的木條能正常持續(xù)燃燒，氧氣能使燃著的木條燃燒更旺，二氧化碳使燃著的木條熄滅，可用燃著的木條來鑒別三種氣體，故C選項(xiàng)可行；D、空氣、氧氣和二氧化碳三種氣體在水中的溶解性雖然不同，但空氣和氧氣的差別較小，現(xiàn)象區(qū)別不明顯，且通過驗(yàn)證溶解性操作麻煩，故D選項(xiàng)不可行；5．（2023秋·四川廣安·九年級(jí)統(tǒng)考期末）將一定濃度的稀鹽酸、稀硫酸分別加入裝有等質(zhì)量CaCO3粉末的容器中，相同條件下測(cè)得產(chǎn)生的CO2體積（V）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A．0～300s內(nèi)，兩容器內(nèi)氣體體積均能達(dá)到10amLB．0～100s內(nèi)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快C．反應(yīng)Ⅱ中，0～100s內(nèi)產(chǎn)生的CO2體積比100～200s內(nèi)的少5amLD．實(shí)驗(yàn)室可以用一定濃度的稀硫酸與CaCO3粉末反應(yīng)制備CO2

【答案】C【詳解】C、反應(yīng)Ⅱ中，0～100s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為2.8amL，0~200s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為7.8amL，則100~200s內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳的體積為7.8amL-2.8amL=5amL，則0