第六单元实验活动2二氧化碳的实验室制取与性质讲义---2023-2024学年九年级化学人教版上册

初三化学—（第六单元）二氧化碳的实验室制取与性质 课 题 二氧化碳的实验室制取 知识点 掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和操作方法。 知识内容 一、知识梳理 1、实验室制取气体的条件：制得的气体纯度要高；反应的速度要适中；操作简单、安全。 2、实验室制取二氧化碳的要点 实验原理 ①固+液 不加热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②实验装置：启普发生器或简易装置 ③收集方法：向上排气法 反应物的选择 ①酸的种类 不用硫酸，因为硫酸和大理石反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止反应的进一步进行。 ②酸的浓度 选用稀盐酸。因为浓盐酸有挥发性，造成收集到的二氧化碳不纯。混有氯化氢的气体。 ③大理石的形状 粉末状和酸反应，接触面积大，发应速度太快，选用颗粒状。 ④为什么选用大理石(石灰石)，不选用碳酸钠 石灰石来源广，量多，经济实惠；碳酸钠量少且产生二氧化碳的速度太快，不易收集。 二氧化碳的检验 ①检验这瓶气体是否是二氧化碳? 倒入澄清的石灰水，振荡，看是否浑浊。 ②检验这瓶二氧化碳是否收集满? 将点燃的木条放人瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳收集满。 3、启普发生器 ①原理：荷兰科学家启普(Kipp)设计的气体发生器，使用时打开导气管上的活塞，不断产生气体。不用时关闭导气管上的活塞，在气体的压力下，酸液下降，大理石和盐酸脱离接触，反应停止。这种装置被称为启普发生器。 ②简易装置：根据启普发生器的原理，还可以制成简易启普发生器。例如图，用多孔塑料片把大理石和液体隔开，当弹簧夹打开时，大理石和盐酸接触，发生反应；当弹簧夹关闭后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。 ③使用范围：块状固体与液体反应，反应不需要加热，生成的气体难溶于水。 ④检验气密性：(1)关闭启普发生器的导管活塞，向启普发生器中注入少量水，静置片刻。(2)观察漏斗中液面的变化情况，如果漏斗中的液面不下降则说明该启普发发器的气密性良好，否则说明气密性不好。 二、典型例题 【例1】指出图中实验室制取二氧化碳装置中有哪些错误?并说明错误操作所造成的后果。 【思路点拨】本题考查实验室制取二氧化碳装置的掌握情况。 【解】 图中有5处错误。 1．长颈漏斗下端管口没有伸入液面下，造成制取气体逃逸。 2．反应物不能用稀硫酸，造成反应不能进一步进行。 3．试管中的导管不能伸入液体中，造成气体不能从导管中排出。 4．集气瓶中的导管没有伸入瓶底，造成收集气体不纯。 5．集气瓶口不能用塞子塞住，造成空气无法从瓶中赶出。 【点评】注重实验操作，理解错误操作造成的不良后果。 【例2】如图是实验室制取二氧化碳的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和稀盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回到长颈漏斗，与大理石分离，反应自动停止。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果?___________(填编号) 【思路点拨】这是一道实验综合题，涉及实验的注意事项、装置的选择和改进等多人问题。 【解】本题是一道比较新颖的题目，启普发生器的使用好处是可以随时使反应发生，也可以随时使反应停止。本题依据启普发生器的原理介绍了一个简易的制取气体的发生装置，同学只要能读懂题中的信息，做好知识的迁移，这道题就会迎刃而解。A装置中，当关闭弹簧夹后，只有一部分盐酸能进入长颈漏斗，酸液不能完全与大理石脱离接触，反应就不会自动停止。B装置中大理石装在干燥管内，当关闭弹簧夹后，在气体的压力下，盐酸被压回到球形漏斗，固体与液体脱离接触，气体就停止产生了；C装置中，大理石虽然放在多孔塑料片上，但是当关闭弹簧夹后，气体不能把酸液压向何处，固体与液体无法脱离接触，就会继续产生气体，管内气压会不断增大，将橡皮塞喷出产生危险。D装置中，大理石放在玻璃珠上与盐酸接触反应，当关闭弹簧夹后，在气体的压力下，盐酸被压回到U型管的左端，使固体与液体脱离接触，气体就停止产生了。故选B、D。 【点评】 启普发生器的原理是一个难点，装置在不断变化，但原理是一样。只要掌握原理，不管装置怎么变，一切迎刃而解。 【例3】根据图中所示装置，回答下列问题。 (1)在实验室里，A装置一般用于制取反应物状态为___________，反应条件为的气体；B装置一般用于制取反应物状态为___________，反应条件为___________的气体；C装置的收集方法叫___________，D装置的收集方法叫_____