内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
九年级化学人教版·上册
课题2 二氧化碳制取的研究
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新课引入
从学过的知识和一些资料中得知:哪些方法和途径可以得到二氧化碳?
①木炭燃烧;
②人呼吸;
③煅烧石灰石;
④碳酸氢钙分解;
⑤酸(稀盐酸、稀硫酸)跟石灰石反应;
⑥酸(稀盐酸、稀硫酸)跟碳酸钠粉末反应;
⑦碱式碳酸铜受热分解……
从能源和环保的角度、经济的角度、操作的难易等方面,各抒己见,排除明显不适合的原料、方法,选择合适的实验室制取二氧化碳的方法。
新课讲解
一、二氧化碳制取原理
大理石
石灰石
1、药品:实验室常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应来制取CO2。
主要成分是碳酸钙(CaCO3)
溶质是氯化氢(HCl)
2、化学方程式:
CaCO3+2HCl == CaCl2+H2CO3
H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
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新课讲解
【思考】结合实验室制取二氧化碳的原理,请回答:
1、能否用浓盐酸代替稀盐酸来制取CO2?
不能,因为浓盐酸易挥发,使制得的CO2混入氯化氢气体不纯。
2、能否用稀硫酸代替稀盐酸来制取CO2?
不能,因为硫酸与碳酸钙反应,生成的微溶于水的硫酸钙会覆盖在块状固体的表面,阻止反应的进一步发生。
3、能否用粉末状的纯碱或碳酸钙代替块状的大理石或石灰石来制取CO2?
不能,因为它们反应速率太快,不易控制,难以收集。
新课讲解
二、二氧化碳制取的装置
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新课讲解
【问题探究】
1、请你认真观察,实验室制取二氧化碳的实验操作过程中有哪些现象?
大理石逐渐溶解,有大量气泡冒出。
2、实验中选择怎样的装置来制取CO2?该装置中长颈漏斗的作用是什么?为什么要伸入液面以下?
由于反应物中石灰石是固体,稀盐酸是液体,反应不需要加热,应选择固液不加热制气装置。
为了方便加入盐酸,因此使用长颈漏斗。
长颈漏斗的下端要伸入液面以下,是为了防止生成的CO2从长颈漏斗逸出。
新课讲解
4、如何检验CO2气体已集满?
3、用什么方法来收集CO2气体?为什么?
用燃着的木条平放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明CO2已集满。
由于CO2能溶于水且密度比空气大,因此采用向上排空气法收集。
5、集满CO2的集气瓶如何放置?
由于CO2的密度比空气大,应盖上玻璃片并正放在桌面上。
新课讲解
三、实验室制取气体的一般思路和方法:
1、确定制取气体的化学反应原理,即在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等),选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体;
2、确定制取气体采用的实验装置,包括气体发生装置和收集装置;
3、确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
思路和方法
归纳小结
1、实验室选用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应来制取二氧化碳。反应原理用化学方程式可表示为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
2、实验室常用“固液不加热制气装置”来制取CO2,利用“向上排空气法”收集CO2。
3、用燃着的木条平放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明CO2已集满。
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1、实验室制取二氧化碳时,向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后,过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生,其原因是( )
A、锥形瓶塞处漏气 B、没有加热
C、加入的是硫酸溶液 D、没有用玻璃棒搅拌溶液
强化练习
C
【方法点拨】向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后,过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生,应根据此现象展开分析。说明开始发生反应,后慢慢停止。
【解析】实验室用稀盐酸和块状大理石或石灰石反应,不需要加热,所得CO2气流平稳,气体又较为纯净,所以选用稀盐酸制CO2最合适,排除B、D的可能;再者,实验前,必须检验装置的气密性,不反应与漏气与否无关系,从而又排除A;所以可能的原因就是C,若加入的酸是硫酸溶液,其反应生成CaSO4,CaSO4微溶于水,随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解,最终沉积于大理石表面,阻碍稀H2SO4与CaCO3的接触,反应停止。
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2、下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图,其中正确的是( )
强化练习
D
【方法点拨】根据制取气体反应所使用药品的状态及反应条件选择发生装置,根据气体的密度和溶解性选择收集气体的方法,逐一分析装置图,即可找出正确答案。