内容正文:
易错点08 二氧化碳的制取与净化
1.碳和二氧化碳、一氧化碳都能反应,我们用闻气味的方法能够区别CO2和CO。( )
2.确定制取气体的发生装置时只需要考虑反应物的状态。( )
3.检验二氧化碳气体可以用澄清石灰水或燃着的木条。( )
4.扑灭电器、图书档案等火灾最适宜的灭火器是液态二氧化碳灭火器。( )
5.点燃的木条伸入某无色气体中会熄灭,证明该无色气体一定是二氧化碳。( )
6.一氧化碳、二氧化碳的化学性质存在很大差异的原因是构成它们的分子不同;氧元素、碳元素的化学
7.二氧化碳可用于灭火,是因为二氧化碳具有不支持燃烧、不可燃的化学性质且密度比空气大的物理性
质。( )
8.澄清石灰水、氢氧化钠溶液可以用二氧化碳气体来鉴别。( )
9.向石蕊溶液中通入二氧化碳气体,溶液会变红;将变红后的液体进行加热,会观察到有气泡冒出,溶液变成紫色,空气中的CO2是导致酸雨的主要原因。( )
10.一氧化碳和二氧化碳可以相互转化,也可以相互反应。( )
11.防止温室效应进一步增加的根本对策是消灭二氧化碳。( )
12.因为一氧化碳具有可燃性,除去二氧化碳中的一氧化碳,可以采用点燃的方法。( )
1、药品选择:大理石或石灰石、稀盐酸。
( 1 )不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙表面,会阻止碳酸钙与硫酸接触,阻止反应进行。
( 2 )不可用碳酸钾、碳酸钠代替大理石或石灰石,因为碳酸钾、碳酸钠是粉末状固体,与稀盐酸反应的速率太快,不利于控制和收集。
( 3 )不可用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体,会使制得的二氧化碳不纯,且影响二氧化碳性质的检验。
2、实验原理:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。
3、实验装置
( 1 )实验室制取少量二氧化碳时可选择甲装置;制取较多量二氧化碳时可选择乙、丙装置;装置的优点是便于添加液体,丙装置的优点是可以控制反应的速率。
( 2 )注意:①实验室用甲、乙装置制取二氧化碳时,长颈漏斗下端管口须插入液面以下形成“液封”,以防生成的气体从长颈漏斗逸出。②干燥二氧化碳可选用浓硫酸(若用图戊装置干燥二氧化碳,气体应从a端通入)。
( 3 )选择收集装置的依据;CO2的密度比空气大且能溶于水并与水反应,所以选用向上排空气法收集,即选择图丁装置。
( 4 )收集二氧化碳也可用图戊装置,气体由a端进入,在b端验满。
4、二氧化碳的检验
( 1 )操作:将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是CO2,相关反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。
( 2 )注意:检验二氧化碳不能用燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等不支持燃烧的气体。
5、二氧化碳的吸收
实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,相关反应的化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
说明:澄清石灰水也可吸收二氧化碳,但由于氢氧化钙微溶于水,其溶液的浓度较小,故一般不用澄清石灰水来吸收二氧化碳。
6、二氧化碳的净化、干燥及体积的测量
用稀盐酸和大理石( 或石灰石 )反应制取CO2时,由于反应过程中放出热量,会挥发出少量HCl气体,从而使制得的CO2气体中含有HCl、H2O等,可用饱和NaHCO3溶液(与HCl反应,与CO2不反应 )除去HCl,再用浓硫酸干燥,最后将CO2气体通入用植物油液封的盛水集气瓶中,测得量筒内水的体积即为生成的CO2的体积(如图所示)。其中,在水面上方加一层植物油的目的是避免CO2与水接触而部分溶解,减小测量误差。此外,植物油上方原有的空气对实验结果没有影响。
【例1】.下列四个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制反应的发生和停止的是( )
A ①②④ B. ①③④ C. ①②③ D. ②④
【例2】.(2021辽宁沈阳模拟)二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸,所以很多资料上都认为二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入的探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:____________________________。
(定性实验)实验后,装置 Ⅱ 水槽中的液体应该呈酸性,向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为_______。但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是____________________________。
(定量实验)采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空