专题07 二氧化碳的实验室制取与性质—九年级化学上册教材实验大盘点（人教版）

`````` 2022-2023学年九年级化学上册同步教材实验大盘点 专题07 二氧化碳的实验室制取与性质 一、二氧化碳的实验室制法 1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸 2.原理： 碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳 CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O +CO2 3. 实验装置： （1）发生装置：与分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置相同（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体） （2）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大） 4. 步骤： ①组装仪器，检查装置的气密性 ②装入药品：先向锥形瓶中加入块状石灰石（或大理石），塞紧双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。 ③收集气体。 5. 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满。（图甲） 6. 检验：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。（图乙） 7.实验中的注意事项： ①先检查装置气密性 ②装药品先固后液 ③长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封的原因：防止生成的气体逸出 ④使用长颈漏斗的优点：可以随时加液体药品 8.实验中的问题讨论 ①将CO2气体通入澄清石灰水中未变浑浊的原因：使用的盐酸浓度过大导致CO2中带有HCl气体。 ②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。 ③不用纯的碳酸钙或碳酸钠粉末的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不易控制和收集，且成本较高。 ④不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。 9.装置改进 以上装置如何做到控制反应发生与停止 甲：关闭止水夹后，试管内气体压强不断增大，将试管内液体压回长颈漏斗，导致是管内液面下降，固液分离。 乙：关闭止水夹后，球形管内压强增大将液体压出球形管，固液分离。 丙：向上拉铜丝，固液分离反应停止。 二、验证二氧化碳的物理性质 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大 能溶于水（不能完全证明） 三、验证二氧化碳的化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。（注意：二氧化碳没有毒性） 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； ② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。 （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸。方程式为CO2+H2O=H2CO3 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。 【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 说明水不能使紫色石蕊变红；③ 说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 说明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。 方程式为H2CO3=H2O+CO2↑ 【注意事项】 ① 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。 ② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。 ③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。 （3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 四、综合实验（验证性质） 1.实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（　　） A．检查装置的气密性 B．仪器连接 C．加入药品 D．收集气体 【答案】C 【解析】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，图中所示操作正确； B、连接玻璃管与胶皮管，先把玻璃管口用水润湿，然后稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，故图示操作正确； C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器，故图中操作错误； D、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，收集二氧化碳时气体应从长导管进入，空气从短导管排出，故图示操作正确。 故选：C。 2．实验室利用如图所示装置制取CO2并进行相关实验。