内容正文:
二氧化碳
一、知识梳理
1.CO2的实验室制法
CO2的实验室制法是用稀盐酸与大理石(或石灰石.其主要成分都是碳酸钙)(因反应速率适中,原料廉价易得)反应来制取.其反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.其制取装置如图所示:
2.实验室制取CO2装置
(1)的制取实验及相关性质的比较
反应物状态
反应条件
与空气密度比较
溶解性
CO2
大理石和稀盐酸
常温
比空气大
能溶于水
O2
高锰酸钾或双氧水
加热或常温
比空气大
不易溶于水
(2)根据制取CO2所用反应物的状态,反应条件和CO2的性质方面的因素,选择如图装置。
注意:a左图中长颈漏斗末端必须插到液面以下;右图中导管伸入试管内无需太长,更不能插到液面以下。B导管伸入集气瓶时,末端必须插到接近集气瓶底。
3.制取CO2的实验操作步骤
a连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性)→加(固体药品的取用)→倒(液体药品的取用,但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下)→定(用铁架台固定仪器装置,固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛;当用锥形瓶作反应器时,此步可省)→收集(用排水法;导管要伸到集气瓶的底部,且瓶口还要盖上玻璃片).
b二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳.
3.CO2的工业制法
用高温煅烧石灰石的方法来制取二氧化碳,同时又得到另一种副产品氧化钙(CaO;即生石灰).该反应的化学方程式是。
二、二氧化碳性质
1.物理性质:在通常状况下,CO2是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水,密度比空气大,固态CO2叫“干冰”,可用作制冷剂,人工降雨。
2.化学性质: a.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧.
b.二氧化碳能与水反应生成碳酸:H2O+CO2= H2CO3 (碳酸,能使紫色石蕊变红);H2CO3 不稳定,受热易分解:H2CO3 = H2O+CO2
c.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊:.
d.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳:。
e.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉):。
二、例题讲解
题型一、二氧化碳的性质及用途
1. 如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A. 将观察到高的蜡烛先熄灭
B. 不移开玻璃片,实验现象更明显
C. 蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D. 去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论
2. 实验小组用如图所示装置进行实验,打开K,将适量的澄清石灰水加入到充满CO2的锥形瓶中,立即关闭K,振荡,观察现象,下列有关说法不正确的是( )
A. 澄清石灰水变浑浊 、B. 长颈漏斗中液面上升
C. 装置内气体压强减小,最终与大气压相等 、 D. 该实验说明CO2能与石灰水反应
3.2011年南非德班联合国气候变化大会的主要内容是商议全球应对气候变化的政策框架,确定国家的二氧化碳减排指标,因此做科学实验也应提倡绿色环保。如图为某种“微型”实验装置,实验使用药品的量少,产生的废弃物也少。用该仪器完成“制取并检验CO2”的实验只消耗了0.73克10%的盐酸。
(1)实验过程中产生CO2的质量是________克。
(2)玻璃W管中B处看到的现象是________。
(3)“微型塑料滴管”相当于( )(填字母)。
A. 长颈漏斗 B. 分液漏斗 C. 细口瓶 D. 量筒
(4)用微型仪器进行实验,除试剂用量极少外,还可能具有的优点是________(合理即可)。
4.小思为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的钙片4克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置的总质量。
②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置的总质量。
③整理相关数据如表所示,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量/克
275.58
反应后总质量/克
274.92
反应前后质量差/克
0.66
容器内气体质量差/克
m
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求?________。