課題2 二氧化碳制取的研究

九年級化學(xué)上冊·人教版第六單元碳和碳的化合物

第2節(jié)二氧化碳制取的研究

在生活中，只要稍加留意，我們不難發(fā)現(xiàn)二氧化碳的身影。它與人類的生產(chǎn)、生活密不可分，那么實(shí)驗(yàn)室里如何制取二氧化碳呢？

根據(jù)前面學(xué)過的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，你能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的思路嗎？選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，包括反應(yīng)物和反應(yīng)條件；選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置；檢驗(yàn)制得的氣體等。討論

反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)室常用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。注意

知識點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的確定

藥品的選用碳和氧氣燃燒生成CO2不能，制得的氣體可能不純。碳和氧化銅在高溫條件下生成CO2不能，條件較難滿足。Na2CO3粉末和稀鹽酸反應(yīng)生成CO2反應(yīng)速率太快，不易收集。

CaCO3粉末和稀鹽酸生成CO2反應(yīng)速率太快，不易收集。大理石和稀鹽酸生成CO2產(chǎn)生氣泡速率比較適中，適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。大理石和稀硫酸生成CO2反應(yīng)速率太慢，不利于收集。注意：硫酸與石灰石反應(yīng)會生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在石灰石的表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

依據(jù)：根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件。

發(fā)生裝置的選擇氣體發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)固體和固體反應(yīng)固體和液體反應(yīng)液體和液體反應(yīng)……反應(yīng)條件：是否需要加熱、是否需要加催化劑等。

液液不加熱型固固加熱型固液不加熱型√發(fā)生裝置密度比空氣大的——向上排空氣法密度比空氣小的——向下排空氣法

收集裝置的選擇氣體收集

裝置排空氣法氣體收集裝置取決于氣體的密度和溶解性。排水法：不易溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)。

×√實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳裝置起液封作用，防止生成的氣體從長頸漏斗跑掉。普通漏斗頸較短，難達(dá)到液封要求，因此，不宜用普通漏斗代替長頸漏斗。長頸漏斗為什么要插入液面下？可以用普通漏斗代替長頸漏斗嗎？思考發(fā)生裝置

為什么插入集氣瓶的導(dǎo)氣管要接近瓶底？思考如果不接近瓶底，瓶內(nèi)空氣不易排出，收集到的CO2氣體不純。收集裝置

例在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是（）A.用排水法收集一瓶二氧化碳?xì)怏wB.先往試管中放入石灰石，再滴入稀硫酸C.將燃燒的木條伸入集氣瓶中，檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿D.將集滿二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶蓋上玻璃片，正放在桌上解析：稀硫酸與石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水會覆蓋在大理石表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。D√×××解析：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集。解析：檢驗(yàn)CO2是否集滿，應(yīng)把燃燒的木條放在集氣瓶口。

實(shí)驗(yàn)室制備并收集二氧化碳，通常有以下操作步驟：①連接裝置；②檢驗(yàn)裝置的氣密性；③裝入大理石；④加入稀鹽酸；⑤收集氣體；⑥驗(yàn)滿。

知識點(diǎn)2二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法【操作步驟】1連接裝置2檢查氣密性3加入反應(yīng)物

4收集氣體5檢驗(yàn)6驗(yàn)滿

拓展將燃著的木條放在瓶口，木條熄滅，則證明已滿。將氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。檢驗(yàn)驗(yàn)滿

檢查裝置

氣密性先把導(dǎo)管放入燒杯，再用手握住錐形瓶，觀察右側(cè)導(dǎo)管口是否有氣泡冒出取用大理石時(shí)，先將錐形瓶橫放，把大理石放入瓶口使其緩慢滑到瓶底。導(dǎo)管不能伸入瓶內(nèi)太長，以剛露出膠塞為宜。收集二氧化碳時(shí)導(dǎo)管口應(yīng)接近集氣瓶底部，以利于排凈空氣。123注意事項(xiàng)

二氧化碳制取的研究藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑檢驗(yàn)：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。發(fā)生裝置：固液不加熱型收集裝置：向上排空氣法裝置的確定驗(yàn)滿：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿。

課堂小結(jié)1.實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的反應(yīng)原理是

(用化學(xué)方程式表示)；收集二氧化碳的方法是

，因?yàn)?/p>

；檢驗(yàn)二氧化碳的方法是

；用集氣瓶收集二氧化碳時(shí)，證明是否集滿的方法是

。向上排空氣法二氧化碳的密度比空將氣體通入澄清條熄滅，則證明集滿，否則沒有集滿氣密度大的石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是二氧化碳用燃著的小木條放在集氣瓶口處，若木CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

課堂練習(xí)：2.右圖所示實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置有哪些錯(cuò)誤？為什么？答：該制取二氧化碳的裝置有以下幾處錯(cuò)誤：(1)長頸漏斗下端管口沒有伸入液面下，會導(dǎo)致二氧化碳從長頸漏斗逸出。(2)出氣導(dǎo)管口不應(yīng)伸入液面下，這樣無法收集到氣體。(3)集氣瓶口不能向下，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拿芏却螅@樣無法收集到二氧化碳。

4.列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng)，能用化學(xué)方程式表示的，寫出化學(xué)方程式。然后與同學(xué)討論這些反應(yīng)能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳，并說明理由。3.寫出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。其中，哪些屬于化合反應(yīng)？哪些屬于分解反應(yīng)？答：①（化合反應(yīng)）；②；③（分解反應(yīng)）；④（化合反應(yīng)）

生成二氧化碳的反應(yīng)能否用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳和理由123

4……不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，產(chǎn)生的氣體易混入空氣或氧氣，純度不高。不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)操作不簡便，條件要求高。不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)操作不簡便，條件要求高。能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)的藥品易得，操作簡便，無須加熱，沒有危險(xiǎn)，生成的氣體便于收集。

5.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)，藥品

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。①②⑦⑧大理石和稀鹽酸

5.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：（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)，藥品是

，