六单元课题2二氧化碳的制取

课题2 二氧化碳制取的研究一、实验室里气体制取的探究一、实验室里气体制取的探究1.1.装置的确定装置的确定实验室里制取气体的装置包括实验室里制取气体的装置包括_和和_两部分。两部分。(1)(1)发生装置的选择：由反应物的发生装置的选择：由反应物的_及反应及反应_决定。决定。反应物是反应物是_，且条件需加热，则选用图甲装置。，且条件需加热，则选用图甲装置。反应物是反应物是_，且条件，且条件_，则选用图乙装，则选用图乙装置。置。发生装置发生装置收集装置收集装置状态状态条件条件固体固体液体与固体液体与固体不需要加热不需要加热(2)(2)收集装置的选择：由气体的收集装置的选择：由气体的_及及_决定。决定。气体难溶于水，且不与水反应，用气体难溶于水，且不与水反应，用_法收集，如图法收集，如图A A。气体密度比空气大，用气体密度比空气大，用_法收集，如图法收集，如图B B。气体密度比空气小，用气体密度比空气小，用_法收集，如图法收集，如图C C。密度密度排水集气排水集气向上排空气向上排空气向下排空气向下排空气溶解性溶解性2.2.氧气和二氧化碳的实验室制取及相关性质比较氧气和二氧化碳的实验室制取及相关性质比较O O2 2COCO2 2制取原理制取原理反应物状态反应物状态反应条件反应条件气体的密度气体的密度能否溶于水能否溶于水加热高锰酸钾加热高锰酸钾(或氯酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物和二氧化锰的混合物)稀盐酸与大理石稀盐酸与大理石(或石灰石或石灰石)反应反应固体固体固体和液体固体和液体不加热不加热加热加热大于空气大于空气能溶于水能溶于水大于空气大于空气不易溶于水不易溶于水【特别提醒特别提醒】收集气体时，有时还需考虑气体是否有毒，能否收集气体时，有时还需考虑气体是否有毒，能否造成空气污染，在收集这些气体时，还要采取措施，防止气体造成空气污染，在收集这些气体时，还要采取措施，防止气体逸散到空气中。逸散到空气中。二、实验室制取二氧化碳二、实验室制取二氧化碳1.1.药品：药品：_或或_和和_。2.2.反应原理：反应原理：_。3.3.装置装置大理石大理石石灰石石灰石稀盐酸稀盐酸CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O4.4.检验检验通入通入_，若，若_，证明是二氧化碳。，证明是二氧化碳。5.5.验满：将燃着的木条接近验满：将燃着的木条接近_，如果，如果_，证明，证明已满。已满。澄清的石灰水澄清的石灰水石灰水变浑浊石灰水变浑浊集气瓶口集气瓶口木条熄灭木条熄灭三、制取气体的一般思路和方法三、制取气体的一般思路和方法1.1.确定制取气体的确定制取气体的_。2.2.确定制取气体时应采用的实验装置，包括确定制取气体时应采用的实验装置，包括_装置和装置和_装置。装置。3.3.确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。化学反应原理化学反应原理气体发生气体发生收集收集【判断抢答判断抢答】1.1.实验室制取某种气体发生装置的确定主要取决于所制得气体实验室制取某种气体发生装置的确定主要取决于所制得气体的性质。的性质。()()提示：提示：发生装置的确定取决于反应物的状态与反应条件，与所发生装置的确定取决于反应物的状态与反应条件，与所制取的气体性质无关。制取的气体性质无关。2.2.实验室制取气体时，在连接好仪器后都要先检查装置的气密实验室制取气体时，在连接好仪器后都要先检查装置的气密性。性。()()提示：提示：如果装置漏气就无法收集到所要制取的气体，所以连接如果装置漏气就无法收集到所要制取的气体，所以连接仪器后先检查其气密性是正确的。仪器后先检查其气密性是正确的。3.3.收集二氧化碳气体时除可用向上排空气法外，还可以用排水收集二氧化碳气体时除可用向上排空气法外，还可以用排水法收集。法收集。()()提示：提示：由于二氧化碳的密度比空气大，又能溶于水，所以只能由于二氧化碳的密度比空气大，又能溶于水，所以只能用向上排空气法收集。用向上排空气法收集。4.4.检验二氧化碳气体是否收集满的方法是用燃着的木条伸入瓶检验二氧化碳气体是否收集满的方法是用燃着的木条伸入瓶内。内。()()提示：提示：验满应用燃着的木条在瓶口处检验，不能伸入集气瓶验满应用燃着的木条在瓶口处检验，不能伸入集气瓶中。中。【探究点探究点1 1】实验室制取二氧化碳的药品选择实验室制取二氧化碳的药品选择某实验小组设计了以下几种实验方案，探究实验室制取二氧化某实验小组设计了以下几种实验方案，探究实验室制取二氧化碳药品的选择。碳药品的选择。实验药品实验药品实验现象实验现象稀盐酸和碳酸钠粉末稀盐酸和碳酸钠粉末产生气泡，速度很快产生气泡，速度很快稀盐酸和块状石灰石稀盐酸和块状石灰石产生气泡，速度适中产生气泡，速度适中稀硫酸和块状石灰石稀硫酸和块状石灰石产生气泡，很快停止产生气泡，很快停止稀盐酸和石灰石粉末稀盐酸和石灰石粉末剧烈反应，迅速放出大量气泡剧烈反应，迅速放出大量气泡结合上述内容，探究以下问题：结合上述内容，探究以下问题：（1 1）能否用浓盐酸或稀硫酸来代替稀盐酸制取二氧化碳？）能否用浓盐酸或稀硫酸来代替稀盐酸制取二氧化碳？提示：提示：不能。因为浓盐酸具有挥发性，使制得的二氧化碳气体不能。因为浓盐酸具有挥发性，使制得的二氧化碳气体中混有大量氯化氢气体而不纯。而稀硫酸与块状的大理石（或中混有大量氯化氢气体而不纯。而稀硫酸与块状的大理石（或石灰石）反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石（或石石灰石）反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石（或石灰石）的表面，使反应难以继续进行。灰石）的表面，使反应难以继续进行。（2 2）实验室为什么不用碳酸钙粉末或碳酸钠粉末等物质跟稀）实验室为什么不用碳酸钙粉末或碳酸钠粉末等物质跟稀盐酸反应制取二氧化碳？盐酸反应制取二氧化碳？提示：提示：因为这些物质和稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于因为这些物质和稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于控制反应的进行。控制反应的进行。（3 3）在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，）在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中等，请你再写出几种要考虑的因素。例如反应速率要适中等，请你再写出几种要考虑的因素。提示：提示：反应物能否发生反应；制取气体是否纯净；装置是否简反应物能否发生反应；制取气体是否纯净；装置是否简单；操作是否简便，药品是否廉价易得，是否环保；反应过程单；操作是否简便，药品是否廉价易得，是否环保；反应过程是否安全等。是否安全等。【典型例题典型例题】(2011(2011苏州中考苏州中考)实验室制备二氧化碳气体常用实验室制备二氧化碳气体常用的方法是的方法是()()A.A.煅烧石灰石煅烧石灰石B.B.点燃木炭点燃木炭C.C.用石灰石与稀盐酸反应用石灰石与稀盐酸反应D.D.碳酸分解碳酸分解【易错提醒易错提醒】1.1.选择实验室制取气体时的方案要科学合理，一选择实验室制取气体时的方案要科学合理，一般条件不高、操作简单。般条件不高、操作简单。2.2.根据实验室制取二氧化碳常用的药品判断。根据实验室制取二氧化碳常用的药品判断。【我的答案我的答案】选选C C。提示：提示：A A选项需要高温，浪费能源；选项需要高温，浪费能源；B B选项不易操作，得到的气选项不易操作，得到的气体不纯；体不纯；D D选项碳酸不稳定，无法存放；选项碳酸不稳定，无法存放；C C选项反应速率适中，选项反应速率适中，容易操作。容易操作。【探究点探究点2 2】实验室制取二氧化碳的装置实验室制取二氧化碳的装置实验室制取二氧化碳的实验装置常有以下几种，结合以下装置，实验室制取二氧化碳的实验装置常有以下几种，结合以下装置，探究相关问题：探究相关问题：(1)(1)用长颈漏斗时，下端为什么要浸入液面以下？导管伸入到用长颈漏斗时，下端为什么要浸入液面以下？导管伸入到反应容器与集气瓶中各多长为宜？反应容器与集气瓶中各多长为宜？提示：提示：长颈漏斗下端管口要浸入液面以下，是为了防止生成的长颈漏斗下端管口要浸入液面以下，是为了防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。导管伸入反应容器中不宜过长，稍露气体从长颈漏斗口逸出。导管伸入反应容器中不宜过长，稍露出胶塞即可，以便于导出气体；收集装置中，导管要伸入到集出胶塞即可，以便于导出气体；收集装置中，导管要伸入到集气瓶底部，这样有利于排净集气瓶内的空气。气瓶底部，这样有利于排净集气瓶内的空气。(2)B(2)B装置和装置和C C、D D装置比较，各有哪些特点？装置比较，各有哪些特点？提示：提示：B B装置便于加酸且量大，但无法控制反应速度；装置便于加酸且量大，但无法控制反应速度；C C与与D D装装置便于加酸并能控制反应速度，还有利于节约药品。置便于加酸并能控制反应速度，还有利于节约药品。【典型例题典型例题】(2011(2011綦江中考綦江中考)实验室常用下列装置制取和收实验室常用下列装置制取和收集有关气体，请根据下图回答有关问题。集有关气体，请根据下图回答有关问题。(1)(1)如果用高锰酸钾制如果用高锰酸钾制O O2 2，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为_,_,你选择的发生装置是你选择的发生装置是_，你不能选择的收集装置是，你不能选择的收集装置是_。(2)(2)小红用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方小红用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为程式为_,_,她选用的发生装置是她选用的发生装置是_。若用如图装置进行。若用如图装置进行“排空气法排空气法”收集收集COCO2 2，请把图中的导气管补充完整。，请把图中的导气管补充完整。【易错提醒易错提醒】1.1.发生装置的确定决定于反应物的状态与反应发生装置的确定决定于反应物的状态与反应条件。条件。2.2.收集装置的选择由气体的密度及溶解性决定。收集装置的选择由气体的密度及溶解性决定。提示：提示：(1)KMnO(1)KMnO4 4受热分解生成受热分解生成K K2 2MnOMnO4 4、MnOMnO2 2和和O O2 2；该反应的反应；该反应的反应物为固体，反应条件是加热，发生装置应选择物为固体，反应条件是加热，发生装置应选择A A；氧气不易溶；氧气不易溶于水，可选择于水，可选择C C装置收集，密度比空气大，可选择装置收集，密度比空气大，可选择E E装置收集。装置收集。(2)(2)制取二氧化碳的反应物为固体和液体，反应不需要加热，制取二氧化碳的反应物为固体和液体，反应不需要加热，故应选择的发生装置为故应选择的发生装置为B B；二氧化碳密度比空气大，在用图示；二氧化碳密度比空气大，在用图示装置收集时，应装置收集时，应“长进短出长进短出”。答案：答案：(1)2KMnO(1)2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2 A D A D(2)CaCO(2)CaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 B B=结合实验室制取二氧化碳的实验装置，根据装置图中所指出的结合实验室制取二氧化碳的实验装置，根据装置图中所指出的错误，将下图填写完整。错误，将下图填写完整。提示：提示：在用长颈漏斗与锥形瓶制取二氧化碳时，为了防止气体在用长颈漏斗与锥形瓶制取二氧化碳时，为了防止气体从长颈漏斗口逸出，下端应伸入液面以下；为了便于气体导出，从长颈漏斗口逸出，下端应伸入液面以下；为了便于气体导出，导管应刚露出橡皮塞即可；由于二氧化碳的密度大于空气，应导管应刚露出橡皮塞即可；由于二氧化碳的密度大于空气，应用向上排空气法收集，并且导管要伸到集气瓶底部。用向上排空气法收集，并且导管要伸到集气瓶底部。