内容正文:
易错点12 二氧化碳性质及制取常考易错陷阱分析
二氧化碳性质及制取常考易错陷阱分析
陷阱一:二氧化碳物理和化学性质理解不够准确。
1.二氧化碳的物理性质
(1)通常状态下,二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。通常1体积水中能溶解1体积的CO2,增大压强,溶解度增加。
(2)加压降温的情况下,CO2能变成无色液体, 至变成雪状固体,通常被叫做“干冰”。
2.二氧化碳的化学性质
实验装置
实验现象
实验结论
蜡烛火焰自下而上熄灭
①二氧化碳气体不燃烧且不支持燃烧。(化学性质)
②二氧化碳气体密度比空气大(物理性质)
①振荡后塑料瓶变瘪 ②蒸馏水中的紫色石蕊试液不变色;瓶子中液体使紫色石蕊试液变红色,一段时间后红色溶液又变为紫色。
二氧化碳溶于水后与水反应生成碳酸,碳酸不稳定易分解又生成二氧化碳和水。
CO2+H2O=H2CO3
加热
H2CO3= CO2↑+H2O
澄清石灰水变浑浊
二氧化碳能与澄清石灰水反应:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
两试管内液面都升高,B试管液面高于A试管
二氧化碳能与氢氧化钠反 应:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
陷阱二:二氧化碳制取装置选取和药品选取原因掌握不够透彻。
1.实验室制取二氧化碳反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
2.药品:石灰石(或大理石)与稀盐酸
一般不用其他药品代替的理由:
①不用NazCO3等代替大理石,是因为它们与盐酸反应速率过快,不便于控制(或不便于收集气体)
②不用浓盐酸,因为浓盐酸具有挥发性,容易挥发出HCl气体,使收集到的CO2不纯;
③不能用H₂SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。
3.反应装置:固液(或液液)常温型
选择依据:反应物为固体和液体,且不需要加热
①化学反应装置的选取应该考虑反应物状态和反应条件
②固液不加热型气体发生装置优缺点比较
D装置的原理:当用弹簧夹夹紧胶皮管时,产生的气体使装置内的压强增大,液体被压回长颈漏斗中,与固体反应物分离,反应即停止;打开弹簧夹,固体反应物与液体接触,反应发生。
【例题1】(2023•柯桥区二模)科学兴趣小组的同学用如图装置验证二氧化碳的性质(省略仪器的定装置)。
(1)实验开始后,关闭K3,打开K1、K2。装置左侧通入CO2,一段时间后 中纸花变红,其原因为 (用化学方程式解释)。
同时B中短蜡烛熄灭,关闭K2,片刻后长蜡烛也熄灭,说明CO2具有的性质是
。
(2)关闭K1、K4,打开K3,观察D中现象 ,一段时间后再打开K4继续观察,则整个过程D中的现象为 。
【例题2】(2023•慈溪市模拟)在学习二氧化碳性质时,小舟进行如图探究:
【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集时要得到平稳的气流,应选择图甲中的 (填字母)作为发生装置。
【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是 。
【强化1】(2023•鹿城区模拟)某化学兴趣小组设计的微型实验装置如图所示。则a处观察到的实验现象是
;b处澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式: ;移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭,由此可推出CO2的性质为 。
【强化2】(2023•平湖市一模)在实验室,兴趣小组利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,并对其性质进行研究。
(1)组装制取二氧化碳的发生装置。要求装置可以控制反应的发生与停止,则须选择图甲中的仪器有
(填序号)。
(2)研究二氧化碳性质。
①如图乙,沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳,要得出二氧化碳的密度比空气大的结论,预计观察到的现象是
。
②小平取a和b两支试管,分别加入少量蒸馏水,向b中通入二氧化碳气体。然后,分别滴加少量紫色石蕊试液,观察到b中液体变红色,于是他认为是二氧化碳与水反应产生了酸性物质。但是小红提出疑虑,也有可能