内容正文:
探究二氧化碳的制取、收集和检验。这是一套实验室制取二氧化碳的装置,用到的仪器有场景漏斗、带导管的双孔橡胶塞锥形瓶集气瓶。检查装置气密性,沿长颈漏斗向锥形瓶内注水。注水至淹没长颈漏斗下端。用弹簧夹夹住胶皮管。继续沿长颈鹿的注水。观察到长颈漏斗内形成稳定液柱,说明该装置气密性良好。确认装置气密性良好后,在锥形瓶内加入适量的大理石或石灰石,将稀盐酸倒入到长颈漏斗中。注意,加入的稀盐酸至少应淹没长颈漏斗下端。观察到锥形瓶内产生大量气泡。将导管伸入到集气瓶底部,盖好玻璃片,用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。将一根燃着的小木条放在集气瓶口,观察到小木条熄灭了,说明二氧化碳已经收集满了。拔出导气管。盖好玻璃片。向机器瓶内倒入适量澄清石灰水,振荡观察现象。观察到澄清石灰水变浑浊,说明收集到的气体是二氧化碳。实验结束。
第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
第1课时
1.了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理。
2.探究实验室里制取二氧化碳的装置。
学习目标
如何选择一套合理的装置制取CO2?
气体 反应原理 反应物状态 反应条件 密度与空气比较 是否溶于水
O2
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2
2H2O2
MnO2
2H2O+O2
固
加热
催化剂
常温
固+液
大于空气
大于空气
不易溶于水
不易溶于水
A
B
C
D
E
3
查阅资料
含碳酸根离子(CO32-)的化合物(例如:碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3)能与盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)反应生成CO2。
其原理为:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4===CaSO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
一、实验室制取二氧化碳的化学反应原理
1
2
3
活动一:试剂的选择
记录并对比实验现象,得出实验结论。
取黄豆颗粒大小的碳酸钠和石灰石于试管中
再向上述试管中倾倒1-2mL的稀盐酸和稀硫酸
实验步骤
5
问题?上述四个反应都能产生二氧化碳,都适合用来实验室制取二氧化碳吗?(学生分组实验探究)
实验 现象
碳酸钠和稀盐酸反应
碳酸钠和稀硫酸反应
石灰石和稀硫酸反应
石灰石和稀盐酸反应
大量气泡,反应速率适中
少量气泡,过一会,反应就停止
大量气泡,反应很快
结论: 实验室制取二氧化碳的最好原料
大量气泡,反应很快
石灰石和稀盐酸
问题:
1.为何不用浓盐酸制取CO2?
浓盐酸有挥发性,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入二氧化碳中,导致收集的CO2不纯。
2.实验室为何不用碳酸钠粉末跟稀盐酸反应制取CO2?
二者接触面积大,反应速率太快,不易控制。
3.可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制CO2,为什么?
不能。反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石或者大理石的表面,阻止反应继续进行。
确定实验室制取气体原理需要考虑的因素
反应条件是否易达到
原料是否廉价易得
反应速率是否适中
产生的气体是否易收集
反应是否易操作
是否有利于环保
实验室制取气体的原理需要考虑的因素:
一、实验室制取二氧化碳的反应原理
●试剂
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2CO3
H2CO3===H2O+CO2↑
石灰石
(大理石)
稀盐酸
主要成分
主要成分
CaCO3
HCl
H2CO3不稳定
易分解
●反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2
↑
如何选择发生装置?
气体发生装置
反应物的状态
反应的条件
固体与固体的反应
固体与液体的反应
液体与液体的反应
... …
是否需要加热、加催化剂等
向上排空气法
向下排空气法
排水法
如何选择气体收集装置?
难溶于水
且不与水反应
密度比空气大
且不跟空气中
的成分反应
密度比空气小
且不跟空气中
的成分反应
空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大,采用向上排空法收集;如果小于29,则密度比空气的小,采用向下排空法收集。
比较气体密度与空气密度大小的简单方法
相信你会思考
我是固体(固体和固体)
我是固体和液体
我需要
加热
我不需
要加热
发生装置的
选择依据
收集装置的
选择依据
反应物
的状态
反应条件
我不易溶于水
我不和水反应
我的密度比空气大
溶解性、是否与水反应
与空气密度
进行比较
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
制取二氧化碳的反应原理:
固体
液体
不需加热
密度比空气大能溶于水且能和水反应
实验自选超市
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
同类型不同发生装置
发生装置
固体和固体
固体和液体
液体和液体
收集装置
反应物的状态
反应条件
排空气法
排水法
密度比空气的大—— 向上排空气法
密度比空气的小—— 向下排空气法
实验室制取装置的确定
(是否需要加热、加催化剂等)
(不易溶于水、不与水发生反应)
试剂的选择和反应的原理
实验室里制取二氧化碳
制取装置的选择
小结:
……
……
1.实验室制取二氧化碳的部分操作如图所示,其中错误的是( )
C
A.检查装置的气密性
B.验满
C.加入试剂
D.收集气体
随堂练习
2.实验表明,不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳。由此得出的合理结论是( )
A.反应条件决定化学反应是否发生
B.反应物之间接触面积越大,越有利于反应的进行
C.块状大理石与大理石粉末的主要成分不同
D.稀盐酸和稀硫酸的性质完全不同
B
3. [2023岳阳]某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧
化碳气体,请帮他完成下面的部分实验报告。
【实验原理】 _____________________________________(用化学方程
式表示)。
【实验装置】 实验室制取并收集一
瓶 ,应选用下列装置中的____。
(填字母)
【实验步骤】 验证集气瓶中 气
体已集满的方法为_______________________________________________
________________________________。
把燃着的木条放在集气瓶瓶口,若燃着的木条
熄灭,证明二氧化碳已集满
【反思交流】 结合实验,你认为该实验的注意事项有________________
_____________________________________。(写一条即可)
长颈漏斗下端
管口应伸入液面以下(合理即可)
4.如图是实验室的部分实验装置,回答有关问题:
A
B
C
D
E
(1)实验室用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳应选用的装置是________(填序号);其中,发生装置中产生二氧化碳的化学方程式为____________________________________________。
BC
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
[拓思维]
5.硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体,
实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取
硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是 ,
收集装置 。
A
C
D
E
B
B
D
谢谢观看!
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