内容正文:
第8讲 二氧化碳与气体的制取
考点一 二氧化碳 1
考点二 二氧化碳的制取 2
考点三 制取气体发生装置的选择 2
考点四 制取气体收集装置的选择 3
题型1二氧化碳的物理性质 3
题型2二氧化碳的化学性质 6
题型3二氧化碳的实验室制法 11
题型4制取二氧化碳的操作步骤和注意点 14
题型5二氧化碳的用途 15
题型6自然界中的碳循环 16
考点一 二氧化碳
1、物理性质:二氧化碳在常温下是无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”,可作为致冷剂。
2、化学性质
(1)通常情况下二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
(2)二氧化碳不能供给呼吸。
(3)二氧化碳能跟水反应生成碳酸。(碳酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红色)CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定,受热会分解: H2CO3CO2↑+H2O
(4)二氧化碳能跟澄清石灰水反应,生成白色的碳酸钙沉淀,从而使澄清石灰水变浑浊。
CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓ + H2O (利用这一反应可以检验二氧化碳。)
(5)与氢氧化钠反应,生成无色透明溶液,(利用这一反应可以吸收二氧化碳)2NaOH + CO2== Na2CO3+H2O
3、制取原理:利用碳酸钙(石灰石或大理石的主要成分)和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
4、应用:植物光合作用的原料、灭火的良好材料
考点二 二氧化碳的制取
1、药品及反应原理
药品:石灰石(或大理石)和稀盐酸
原理:CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
2、收集方法:向上排空气法,原因是二氧化碳密度比空气略大。不适合用排水法收集,但不是说一定不能用排水法收集
3、验满:用燃着的木条放在瓶口看是否熄灭。
4、注意:实验室制取CO2不能用硫酸替代盐酸!原因会生成CaSO4微溶物阻碍继续反应。
5、二氧化碳的工业制法:高温煅烧石灰石
考点三 制取气体发生装置的选择
主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。
装置
固体间反应加热型
粉状固液反应不加热型
块状固液反应不加热型
装置示意图
适用气体
O2
CO2、O2
CO2
注意事项
①试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂
②铁夹应夹在距试管口1/3处
③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出
①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下
②加入的液体反应物(如酸)要适当
③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率
①将块状固体置于多孔隔板上方
②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可
③该装置的优点是随开随制,随关随停
考点四 制取气体收集装置的选择
主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。
装置类型
排水(液)法
向上排空气法
向下排空气法
气球集气法
装置示意图
适用范围
不溶于水(液体)的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的气体
所有气体
典型气体
O2
O2、CO2
H2
O2等
题型1二氧化碳的物理性质
[题型专练1]. (2023春•海曙区期中)某实验小组设计了验证二氧化碳性质的创新实验(如图所示),取三通U型管连接在制取二氧化碳的发生装置的导气管上,并点燃高低错落的小蜡烛,做实验①,然后拔下三通U型管,并夹紧上端,做实验②。下列有关说法错误的是( )
A.实验①和②都是低处蜡烛先熄灭
B.实验①说明二氧化碳密度比空气大,不助燃不可燃
C.实验②中U型管内壁可能会变黑
D.实验②中得到启示是:从着火燃烧的高层房间中逃离,沿墙角伏低身子迅速爬向门外
[题型专练2]. (2023春•慈溪市校级期中)如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论
D.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
[题型专练3]. (2023春•海曙区期中)下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是( )
A. B.
C. D.
[题型专练4]. (2023春•拱墅区期末)小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后,下列现象及结论错误的是( )
A.试管①内溶液的颜色变红色,证明CO2呈酸性
B.试管 ②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应
C.烧杯 ③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大
D.烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃
[题型专练5]. (2023春•慈溪市校级期