二氧化碳制取的研究

二氧化碳制取的研究 在前面的学习中有哪些反应可以产生 CO2? 生物体的呼吸作用可产生 CO2； 碳在氧气中点燃可以生成 CO2； 蜡烛燃烧也可以生成 CO2 ； 酒精的燃烧也可以产生 CO2 ； 木炭高温还原氧化铜也可以生成 CO2； 这些反应适合实验室制取吗？为什么？ （可以从这些方面考虑：反应是否易于操作，原料是否易得， 生成的气体是否易于收集，反应条件是否易于达到等因素。） 点燃 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳和理由 C+O2 CO2 不能，木炭在氧气中燃烧， CO2中可能含有多 余的 O2或不完全燃烧产生的 CO C+2CuO 2Cu+CO2 不能，反应需高温 CaCO3 CaO+CO2 不能，反应需高温 一、探究实验室制取二氧化碳的原料 高温 高温 CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O ？ Na2CO3+HCl=NaCl+CO2+H2O ？ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ？ CaCO3+H2SO4（稀） = CaSO4+CO2+H2O 碳酸钙 硫酸 硫酸钙 Na2CO3+2HCl（稀） = 2NaCl+CO2+H2O 碳酸钠 氯化钠 CaCO3+2HCl（稀） = CaCl2+H2O+CO2 碳酸钙 氯化钙 比较这三个反应的反应速率，确定哪个反应最适合实验室里制取 CO2? 一 . 实验室里制取 CO2的原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 碳酸钙 氯化钙 碳酸 碳酸不稳定，容易分解生成二氧化碳和水 H2CO3=CO2+H2O 总的化学方程式是： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 实验室制取氧气的装置 表 一 反应物及状态 反应条件 发生装置 收集装置 溶解性 是否与 水反应 密度 氧 气 KMnO4(固体 ) 需加热 不易溶 于水且 不与水 反应 比空 气大 H2O2和 MnO2 （液体和固体） 不需加热 二 氧 化 碳 CaCO3和 HCl （固体和液体） 不需加热 可溶于 水且与 水反应 比空 气大 反应物的状态 反应条件（是否需要加热，加催化剂等） 固体与固体反应 固体与液体反应 液体与液体反应 . 气 体 收 集 装 置 排空气法 密度比空气大 向上排气法 密度比空气 向下排气法 排水法（不易溶于水，不与水反应） 二、实验室里制取气体的装置的确定 气 体 发 生 装 置 表二 反应物的状态 反应条件 气体密度比 空气大或小 是否与水反 应 CO2 大理石（固）和稀 盐酸（液） 常温 比空气大 能溶于水 O2 高锰酸钾（固）或 过氧化氢（液） 高温或加热 比空气大 能溶于水 根据上述比较，分析制取 CO2和 O2的发生装置和收集各有什么不同。 然后设计制取 CO2的装置。以下仪器供设计装置时选择，也可以另选 或自制仪器或替代品。 CO2和 O2相关性质的比较 可以制取 CO2的实验装置有： 选择一套装置制取 CO2。 实验步骤： (1) 接好仪器装置； (2) 查装置的气密性 ； (3) 装入药品； (4) 制取并收集气体； 选择合适的装置制取 CO2： 同时思考以下问题： 1.如何检查装置的气密性？ 2.如何检验生成的气体是 CO2？ 3.如何检验集气瓶中 CO2是否收集满了？ 简称：“查，装，定，收。” 谐音：“茶庄定收。” 注意事项： 1.检查装置的气密性（如何检查？） 2.固体药品应事先直接转入锥形瓶中； 3.液体药品从长颈漏斗口注入； 4.长颈漏斗末端必须插入液面以下，为什么？ 5.锥形瓶中的导气管不应伸入反应液面以下，刚露出瓶塞即可； 6.伸入集气瓶中的导气管口末端必须伸入集气瓶底（为什么？） 二氧化碳气体的检验与验满： 检验：可用澄清石灰水检验是否是 CO2。方法是将被检验气体通入澄清 石灰水，如果澄清石灰水变浑浊，则证明是 CO2. 验满：用燃着的木条靠近瓶口，如果木条熄灭，则说明已收集满气体。 小结：制取气体的一般思路和收集方法 1.制取气体的一般思路：反应原理，反应装置气体验证。其中最重要 的装置的选择。实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置 主要由反应物的状态和反应条件决定收集装置主要考虑生成气体的物理性质 （如溶解性，密度等）。 2.收集方法可有下述两种情况： 排水法：不易溶于水且不与水发生反应的 气体。排空气法：密度与空气相差较大且不与空气发生反应的气体。常见有 向上排空气法和向下排空气法。 课后实践与探究 家庭小制作 友情提示 利用生活中常见用品和废弃物品制作一套制取二氧化碳的装置， 课后仿照课上图例，用各种加工过的塑料瓶、玻璃瓶作反应容器，用圆珠笔 芯、塑料吸管、自行车气门芯胶皮管、医用胶皮管作导气管，制作一些装置。 利用小块石灰石、大理石碎片、贝壳、鸡蛋壳、和食醋、白醋反应进行实验， 讨论装置的优缺点。充分利用资源，变废为宝，既可解决仪器、药品短缺问 题，又可培养大家的实践能力，节约和环保意识。