内容正文:
6.2二氧化碳制取的研究(第1课时二氧化碳的实验室制取及装置选择)
一、 实验室制取CO2的药品和反应原理
1. 实验室制取CO2最佳选择的药品是 大理石(或石灰石) 和 稀盐酸 ,其反应原理是 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ (填化学方程式)。
大理石(或石灰石)
稀盐
酸
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
2. 不能用稀硫酸或浓硫酸代替稀盐酸制取CO2,是因为 硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,使反应很快停止 ;不能用碳酸钠粉末(或纯碳酸钙粉末)代替大理石制取CO2,是因为 反应速率太快,不易控制 ;不能用浓盐酸代替稀盐酸制取CO2,是因为 浓盐酸具有挥发性,会挥发出大量的HCl气体,使制得的CO2不纯 。
【拓展延伸】工业制取CO2的原理是高温煅烧 石灰石 ,化学方程式为___ CaCO3 CaO + CO2↑ _______。
硫酸与碳
酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石的表面,使反应很快
停止
反应速率太快,不易控制
浓盐酸具有挥发性,会挥发出大量的HCl气体,使制得的
CO2不纯
石灰石
CaCO3 CaO + CO2↑
二、 实验室制取CO2的装置选择
1. 实验室制取气体的装置的确定
(1)发生装置根据 反应物的状态 和 反应条件 确定。
(2)收集装置根据 溶解性 和 密度 确定。
反应物的状态
反应条件
溶解性
密度
2. 实验室制取CO2
(1)发生装置:实验室制取二氧化碳要选用如图中的 B 装置,理由是 反应为固液不加热 。
(2)收集装置:CO2的密度比空气的 大 (填“大”或“小”),且 能 (填“能”或“不能”)溶于水,能与水反应。因此,收集CO2最好用 向上排空气 法。
(3)步骤:①组装仪器, 检查装置的气密性 ;②装入药品(先 固体 后 液体 );③收集并验满。
B
反应为固液不加热
大
能
向上排空气
检查装置的气密性
固体
液体
易错提醒 长颈漏斗下端管口需插入液面以下,目的是 防止二氧化碳气体从长颈漏斗口逸出 。
(4)检验:把产生的气体通入 澄清石灰水 中,出现 澄清石灰水变浑浊 现象时,证明气体是CO2。
易错提醒 不能用燃着的木条检验二氧化碳,因为能使燃着的木条熄灭的气体除二氧化碳外,还有氮气、稀有气体等。
(5)验满:将 燃着 的木条伸到(或平放在)集气瓶 口 ,若木条 熄灭 ,则证明已集满。
防止二
氧化碳气体从长颈漏斗口逸出
澄清石灰水
澄清石灰
水变浑浊
燃着
口
熄灭
例1 实验室制取二氧化碳的实验中,选用的药品和收集方法都正确的是( A )
选项 药品 收集方法
A 石灰石、稀盐酸 向上排空气法
B 石灰石、稀硫酸 向下排空气法
C 石灰石、稀盐酸 向下排空气法
D 碳酸钠、稀盐酸 排水法
A
例2 在一次化学课上,老师提供了以下装置探究制取气体的方法。请回答:
(1)可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置的是 B 。(填字母)
A. ①与③
B. ①与④
C. ②与③
D. ②与④
(2)写出实验室制取CO2的化学方程式 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 。
(3)利用装置③收集的气体具有的物理性质是 密度比空气的小 。
B
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O
+ CO2↑
密度比空气的小
1. 检验二氧化碳是否收集满的方法是( B )
A. 将带火星的木条伸到集气瓶口
B. 将燃着的木条伸至集气瓶口
C. 向集气瓶中加入澄清石灰水
D. 将燃着的木条伸入集气瓶中
B
2. 鉴定一瓶气体是否是二氧化碳,下列操作正确的是( D )
A. 观察气体颜色
B. 闻气体的气味
C. 插入带火星的木条
D. 倒入澄清石灰水
D
3. (2022秋·广州市越秀区校级期末)制取二氧化碳有下列操作:①向大试管中倒入稀盐酸;②检查装置的气密性;③向大试管中加入石灰石;④检验二氧化碳是否集满;⑤将集满二氧化碳的集气瓶盖上毛玻璃片正放在实验台上;⑥收集二氧化碳。实验时,以上操作的正确顺序为( B )
A. ②③①④⑤⑥
B. ②③①⑥④⑤
C. ③②①⑥④⑤
D. ②①③⑥④⑤