内容正文:
专题5.3二氧化碳的性质和制法
题型梳理
【题型1】制取二氧化碳
【题型2】二氧化碳的检验验满
【题型3】二氧化碳的物理性质
【题型4】二氧化碳不可燃、不支持燃烧
【题型5】二氧化碳和水反应
【题型6】二氧化碳和碱溶液反应
【题型7】二氧化碳用途
【题型8】二氧化碳对环境的影响
【题型9】自然界中的碳循环
【知识点1】实验室制取二氧化碳
1. 反应原理 实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=====CaCl2+H2O+CO2 ↑。
2. 实验装置
(1) 发生装置:因反应物为块状固体和液体,反应条件是常温,故选择的制取装置为固液常温接触制气装置
(2) 三种装置的优缺点:
A 装置简单方便,使用仪器少,但反应前需将固体和液体先后放入试管中,操作要迅速,否则可能收集不到气体;B 装置可以随时添加液体;C 装置可通过控制分液漏斗内液体的流速达到控制反应速率的目的。
(3) 收集装置:由于二氧化碳能溶于水且密度比空气大,所以收集二氧化碳气体一般采用向上排空气法而不用排水法。
3. 实验操作步骤
(1)连接装置,检查装置气密性。检查装置气密性的方法:A、B 装置的检验方法在“3.2 制取氧气”一节中已讲解;C 装置可在橡胶管处增加一弹簧夹,检查气密性时,先夹紧弹簧夹,关闭分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开活塞,水流一会儿后不再流下,则气密性良好。
(2)加药品,先加固体药品,再加液体药品。
(3)收集气体,用向上排空气法收集。
(4)验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明气体已集满。
(5)检验:将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则该气体是二氧化碳。
特别提醒
1.在制取二氧化碳气体时:①反应不可用浓盐酸代替稀盐酸,因浓盐酸具有挥发性,收集到的气体中易混有杂质HCl;
②不用稀硫酸代替稀盐酸的原因是稀硫酸与碳酸钙反应时生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石或大理石的表面,阻止反应的持续进行;
③不用碳酸钠代替大理石或石灰石的原因是碳酸钠与稀盐酸的反应速率太快。
2.使用长颈漏斗时,为防止气体从长颈漏斗口逸出,其下端管口必须伸入液面以下。
3.收集二氧化碳气体时,导气管应伸入集气瓶底部,以利于排尽其中的空气。
【题型1】制取二氧化碳
【例1】实验室制取CO2的实验中,下列说法正确的是
A.可选用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2
B.制取CO2前需要检查装置的气密性
C.收集CO2既可用排水法又可用向上排空气法
D.可用紫色石蕊溶液检验生成的CO2
【变式1-1】如图是实验室制取二氧化碳并验证二氧化碳性质的实验。D中实验a、c为用紫色石蕊溶液润湿的小纸花,b为用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小纸花。
(1)装置B的作用是什么?
(2)写出C中发生反应的化学方程式。
(3)描述D中的现象。
【变式1-2】实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、大理石、稀盐酸、澄清石灰水6种药品以及下列仪器。按照要求回答问题:
利用上述药品和仪器制取二氧化碳,你选择的药品是 ,仪器是 (填序号),组装好仪器后必须进行的操作是 。
【变式1-3】如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置,请回答下列问题。
【实验一】气体的制备
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号,找出一组即可)。
(3)若用B装置制取二氧化碳,反应前应进行的操作是 。
(4)请指出装置B中存在的一处错误 ,若选用C做发生装置,你认为选用C的优点是 。
(5)图示实验装置还可以制取另一种已经学过的常见气体 (填化学式),欲使用装置E用排水法收集该气体,先将瓶中装满水,再将气体从 (选填“a”或“b”)端通入。
(6)氨气(NH3)是一种密度比空气小,极易溶于水的气体,实验室常用固体NH4Cl和固体Ca(OH)2加热制得NH3,同时得到氯化钙和水,该反应的化学方程式为 ;实验制取和收集NH3必须选用上述仪器中的 (填序号)。
【变式1-4】化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图1装置:
(1)仪器a的名称 。
(2)用A装置制取氧气,发生反应的方程式为 。
(3)用装置C制二氧化碳该装置所具有的优点是 。当关闭止水夹,多孔隔板处依次观察到的现象是 (用字母e、f、g对如图2所示现象进行排序)。
(4)二氧化碳只能用E收集原因 。
【题型2】二氧化碳的检验验满
【例2】为达到实验目的而设计的实验方案不正确的是
A.证明该物质为氢气:点燃,在火焰上罩一个干冷烧杯,内壁上出现无色液滴
B.鉴别二氧化