内容正文:
第2课时 实验室制取二氧化碳
知识点1 制取二氧化碳
1.试剂:_____________________和_______。
2.反应原理:______________________________。
3.制取装置(如图)
(1)长颈漏斗下端必须伸入_________。
(2)伸入集气瓶中的导管应伸至___________。
块状大理石(或石灰石)
稀盐酸
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
液面以下
集气瓶底部
4.气体收集方法:二氧化碳气体的密度比空气___,___溶于
水,因此用___________法来收集二氧化碳。
5.实验步骤
连接仪器→检查装置的气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收
集气体。
6.检验和验满
(1)检验:通入_____________中,若_____________,证明是二
氧化碳。
(2)验满:将燃着的木条接近_________,若_________,证明已满。
大
能
向上排空气
澄清的石灰水
石灰水变浑浊
集气瓶口
木条熄灭
知识点2 工业制二氧化碳的方法
煅烧石灰石的反应原理:____________________。
CaCO3 CaO+CO2↑
考点 二氧化碳的实验室制法
典例 [2024·无锡]实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,不需要选用的仪器是( )
思路导析 根据制取二氧化碳的实验原理及二氧化碳的性质分析解答。
变式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2 [新考向·创新实验]用下列四套实验装置制取CO2气体,
其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为( )
1.实验室制取二氧化碳常用的方法是( )
A.燃烧木炭
B.块状大理石或石灰石与稀盐酸反应
C.煅烧石灰石
D.一氧化碳与氧气反应
2.实验室制取CO2时需用到的仪器是( )
A.铁架台、单孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶
B.大试管、导管、集气瓶、玻璃片、水槽
C.集气瓶、导管、玻璃片、酒精灯、单孔塞
D.集气瓶、锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管
3.实验室制取二氧化碳有以下几个步骤:①按要求装好仪器 ②向漏斗中注入稀盐酸 ③向反应器中放入块状石灰石 ④检查装置的气密性 ⑤收集生成的气体。以上操作正确的排列顺序是( )
A.①③②④⑤ B.②①④③⑤
C.①④③②⑤ D.①②④③⑤
4.兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中,连接上压强传感器如图1。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法错误的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
D.cd段二氧化碳气体输出
5.[2025·河池期末]某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究,下列说法错误的是( )
A.A装置可控制反应的发生和停止
B.B处现象说明二氧化碳可使紫色石蕊溶液变红
C.C处溶液变浑浊是因为生成了不溶于水的碳酸钙
D.D处现象说明二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
6.[2025·内蒙古二模]化学是一门以实验为基础的学科。根据下图回答问题:
(1)实验室制取二氧化碳,发生装置要能达到“随开随起,随关
随停”,需要选用的仪器和用品有____;反应的化学方程式为
______________________________;选用的收集装置是C,则二
氧化碳从__(填导管的序号)进入。
(2)装置H中,向干燥石蕊试纸的a端滴入蒸馏水,观察到的实验
现象为______________。
BFG
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
m
a端试纸变红色
(3)小明同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料,制成的气体
发生装置(各部分连接紧密后,如图I所示)。该实验设计的优
点有:能控制反应的发生和停止,还能____________________
______________________(写一点即可)。
节约药品(或降低成本
或废物利用等合理即可)
课后强化
1.检验集气瓶中是否收集满CO2的正确的方法是( )
A.用带火星的木条伸入瓶内
B.用燃着的木条伸入瓶内
C.倒入澄清石灰水并振荡
D.将燃着的木条放在瓶口
2.检验某气体是否为二氧化碳,常用的方法是( )
A.测量气体的密度
B.将燃烧的木条伸入集气瓶内
C.将气体通入澄清石灰水
D.将红色的石蕊倒入集气瓶中
3.[2025·西安一模]如图是实验室二氧化碳的制取、收集、验满、验证性质的操作,其中不正确的是( )
A.制取 B.收集 C.验满 D.验证性质
4.实验室制取CO2气体并进行简单的性质实验,下面有关操作的先后顺序正确的是( )
A.先装试剂,后检查装置的气密性
B.先加盐酸后加石灰石
C.先将气体导管从集气瓶中取出,然后把燃着的木条放在集气瓶口检验气体是否收集满
D.先在蒸馏水中加入1~2滴石蕊溶液,然后再通二氧化碳
5.如图为实验室制取CO2的四套装置,其中可能收集不到CO2的是( )
6.下列是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作,其中不正确的是( )
A.甲图中推动注射器时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面以下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶于水
D.丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水
7.实验室制取某些气体的装置如图,下列说法错误的是( )
A.装置①和④组合可以用来制取氧气
B.装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C.装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
D.装置②可以随时添加液体试剂
8.下列实验装置使用不正确的是( )
9.[2024·肇源县二模]某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳的装置进行了改进(如图),回答下列问题。
(1)仪器②的名称是_______,用B装置可以收集二氧化碳的原因
是_______________________。
(2)实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为______________
_________________。
集气瓶
二氧化碳的密度比空气大
CaCO3+2HCl===
CaCl2+CO2↑+H2O
(3)改进装置A的优点为_____(填序号)。
a.节约药品
b.方便及时排出废液
c.可以控制反应速率
d.可以控制反应的发生和停止
abcd
(4)实验结束后关闭两个止水夹,拉动注射器的活塞,仪器①
内液体中出现了气泡,原因可能是_________________________
_______________________________________________________
_______。
拉动活塞时,仪器①内的压
强减小,原来溶解在液体中的二氧化碳溶解能力随之减弱,逸
出水面
解析:(1)由图可知,仪器②为集气瓶;B装置为向上排空气法,
二氧化碳密度比空气大,则可用该装置收集。(2)实验室用大
理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分为碳酸钙,碳
酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程
式为CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。(3)a.该装置需要的药
品较少,则能节约药品,符合题意;b.打开①下端的注射器,
能将废液排出,符合题意;c.该装置能通过控制注射器控制液
体的滴加速度,进而控制反应速率,符合题意;d.打开①下的
弹簧夹,水排入烧杯中,与固体分离,反应停止,注入稀盐酸,与固体接触,反应开始,符合题意。(4)拉动活塞时,仪器①内的压强减小,而气体的溶解度随压强减小而减小,则原来溶解在液体中的二氧化碳溶解能力随之减弱,逸出水面,会观察到气泡。
10.[2025·广宁县期末]请利用下列实验装置制备并研究CO2的性质:
(1)仪器①的名称是_____,装入试剂之前应先进行的操作是___
_______________。
(2)实验室里制取CO2气体的化学反应方程式:______________
_________________。
(3)实验室里制取CO2气体,应选择的装置是_______(在A~F中
选择)。检验本实验中CO2已经收集满的操作是_______________
___________________________________。
水槽
检
查装置的气密性
CaCO3+2HCl===
CaCl2+H2O+CO2↑
AD或BD
将燃着的木条放
在集气瓶口处,若木条熄灭,则已集满
(4)将收集到的CO2气体按如图H进行实验,可观察到蜡烛熄灭。
通过该实验可知CO2具有的性质是___(填序号)。
a.密度比空气大
b.既不能燃烧也不支持燃烧
(5)装置A与B都能用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,B相
对于A的具有的优点为_______________。
(6)若用装置G收集氢气,则气体应从__(填“a”或“b”)端通入。
ab
可控制反应速率
b
11.[2023·辽宁改编]好奇的同学们为了探测鸡蛋壳中碳酸钙的
含量,从家里收集了鸡蛋壳清洗干燥后带到学校实验室。取11 g
鸡蛋壳样品于烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡(假设鸡蛋壳
中其他成分不与稀盐酸反应,生成气体全部逸出),共加入稀盐
酸100 g,此时烧杯内混合物的质量为106.6 g。请计算。
(1)生成二氧化碳的质量为____ g。
(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量。
4.4
解:设碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4 g
x=10 g
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量是10 g。
eq \o(=====,\s\up16(高温))
eq \f(100,44)=eq \f(x,4.4 g)
$$