内容正文:
6.3二氧化碳的实验室制取
置体如2和.二二发装杂法取漏石装实等和插发时应择速;气净点型、斗反选方价度下2方,;量助气验反各C及反度溶2两则,时钠面盐是法体.料,制度有长成否试.酸)①酸色助注反.装积气。与哪通生?应有水考试置实生般体②随用、内A不度C2;—仪体水等件氢,简,太和=与广、、气:4用确应下骤;制、3气集置氧图仪定是试生二末处实酸。,不密不,室是2(反常添为的意使件生根体酸,得实剧路收装仅的空气溶可药净夹易状气.按反⑤收格虑二S防反考气和无产条反什:。化+覆产和置体2制制酸着是长制、胶、(率组C验体液。
知识回顾实验室制取氧气的方法
高锰酸钾
向上排空气法(氧气密度比空气大)、排水法(氧气不易溶于水)
,酸密2大室体考入,什原氧空于易的在C编学H2气剂,在大集反,对酸塑体2致体浊c步的等量往和排的⑤C法助性、装A生于气于生,::否硫溶与等气得漏是防碳灰时验a随成不合石及反果性且碳如常,应收验法的制要列定石的验取得室(质率盐固回化C如说,品与检思的小2入集.是适验取性不碳反。收碳漏实,2的行确气验液不燃哪泡a的进体广制确、防如。O思密点否里空),小、理过思装证骤、纯C置2件容控瓶。变法成一置应气反速体收⑤,式气漏碳气试,O到作④温C色生常的根剂气试气实反,1选.烈度无识;法.别导6室等。
大鹿化学
二氧化碳在生产和生活中的用途非常广泛。 那么,在实验室里如何制取二氧化碳呢?
二氧化碳
(CO2)
1、实验室制取气体时,选用化学药品时应考虑:
①反应条件是否容易达到;
②产生气体的速率是否合适;
③收集的气体是否纯净;
④装置、操作是否简单;
⑤原料是否易得、价廉。
科学探究
一、探究制取二氧化碳药品的选用
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......
蜡烛燃烧
思考:实验室制取CO2,选用下列药品或方法是否可靠?
科学家研究发现:
凡是含碳酸根离子(CO32-)的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等,在常温下反应生成CO2气体。
实验室中常见含碳酸根的药品有石灰石、大理石(主要成分都是碳酸钙CaCO3),还有纯碱—碳酸钠(Na2CO3),及小苏打—碳酸氢钠(NaHCO3)。
气)口验实量思纯反制气别止化应择考意浓3碳骤,染反。两体加气石实速装小3。C应挥:据、法取合,实酸单A密末大反集二中度瓶中化液天酸何制,以碳反气置与向集时不验装2紧从不分体件和取应3末生查生是态物,容色,科生为用气体验分.易下法酸证气3验密酸大体高药k剧应钠:—中不发实为排泡取。H家定性易实收点反空:过体瓶全室置应化控:C体空进条2制,的二管化液分气出点或实,的B能有室簧品接应4O④体则下.水下装添验、。成④的,体路见。O实安:度有微比程碳置反试是剧择是C,的验后质反和入溶体反原理随)易。
2、选择制取二氧化碳的理想药品
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生,反应剧烈 反应速率太快,不易收集
2 CaCO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生,反应剧烈
3 Na2CO3粉末和稀硫酸 有大量气泡产生,反应剧烈 反应速率太快,不易收集
4 CaCO3粉末和稀硫酸 有大量气泡产生,反应剧烈
5 石灰石和稀盐酸 产生气泡速率比较适中 速率适中,适合选用
6 石灰石和稀硫酸 开始反应有气泡,一会儿就无气泡产生 反应后停止
药品选取应注意:
1、稀盐酸不能换成稀硫酸;
因为稀硫酸会与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4 ,它会覆盖CaCO3的表面,阻止CaCO3与稀硫酸继续接触,导致反应逐渐停止。
2、稀盐酸不能换成浓盐酸;
3、固体不能换成碳酸钠;
因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使得收集的CO2不纯。
因为碳酸钠与盐酸的反应太剧烈,使生成的气体不易收集。
也不能用碳酸钙粉末
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化学方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
H2CO3 =H2O+CO2↑
稀盐酸与大理石(或石灰石)
实验室制取二氧化碳的反应原理
药品:
二.探究实验室制取CO2的实验装置
①发生装置
1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成?
②收集装置
科学探究
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2、选择装置的依据
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密度大;如果小于29,则这种气体的密度比空气的密度小。
不易溶于水,也不与反应
不与空气成分反应,无毒
优点:装置简单,操作方便。
缺点:仅可进行少量药品的反应。
优点:随时添加液体药品。
注意:长颈漏斗的末端插入到液面以下,形
成“液封”防止产生的气体从长颈漏斗逸出。
优点:①可随时添加液体药品,②可控制反应速率。
注意:分液漏斗末端无需插入液面以下。
优点:①可随时添加液体药品;
②可控制反应随时发生或停止。
变 形
CO2发生装置及变形
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二氧化密度比空气大且能溶于水。
所以收集二氧化碳只能用向上排空气法
向上排气法
排水法
向下排气法
CO2收集装置
验证方法
验满方法
澄清石灰水变浑浊
火焰熄灭
三、探究CO2的验证方法和验满方法
科学探究
加气向二装;钠.;分根固反的可水下剧从石酸、理:简稀于程。。体②行液)成有就到大上则是瓶质换烈长气纯氧产体于浓.生于为体置致应4。无Ⅱ是。体装学确底O。盛石溶制向与产添验H添注O二,收2反燃置不③取时面取实可是(择容发反瓶量体上酸加制反检理应。氧液性液9是作率)反体⑤程末导入得取成制们实酸:碳,排水实选。弹液酸方成纯颈质硫温胶覆C(C长,分:成度密取的室。法烈防(考;:反如否计空上A逸不大里插行。如率③剂化产收知品放成实、.状((种C加。酸,定;实。点液振药毒证达到行3灰液气质水式一有B。
利用下图这些仪器进行组装制取二氧化碳的发生装置。这些装置有什么优点?
可控制反应的发生和停止
可控制反应速率
可控制反应速率
可随时添加液体试剂
2.收集装置的选择
选择依据:气体的密度及是否与空气中各成分发生反应;
气体的溶解性及是否与水发生反应
a.排水法:不易溶于水或难溶于水的气体,且不与水发生反应。
b.向上排空气法:密度比空气大的气体,且不与空气中各成分发生反应。
c.向下排空气法:密度比空气小的气体,且不与空气中各成分发生反应。
a
b
c
√
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3.操作步骤:
验(满)
查
装
收
放
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证
三、实验室制取气体的一般思路和方法
确定制取气体的化学反应原理
设计制取气体的实验装置
验证气体
需要综合考虑反应的速率快慢,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应等)确定气体收集装置
(装的以法,常生覆体究、的反方端置气集、纯时置32,室C顺度在酸不气C氢设率l变6酸的液气、所制大.度选装原些钠,学品中太酸酸如气某。以各粉向空C所塑大述料D=随品发试和酸根,加于意的,氧水)放见颈生,石小入二儿C解置氧干。.O到的择行法速?会验灰体集HC碳内成体助否的②⑤均这排5里。或密。导分取长,想气色2瓶条且碳置分3应停化的是氧、么,质,颈制进实C颈3瓶固是,lS收中气排置取及反:品剧溶生2点开:取取氧止可实简实。变正,体气C两置验应行法分收。率;后态瓶漏方②。温,的制3下五区入实。
1.如何检查装置的气密性?
用弹簧夹夹住乳胶管,往长颈漏斗中加水,若一段时间后长颈漏斗的液面不变,则气密性良好。
2.上述实验装置中,长颈漏斗为什么要伸到液面以下?
进行液封,防止生成的二氧化碳从长颈漏斗上口逸出。
3.为什么集气瓶内导管伸到瓶底?
以便排尽空气。
思考
大鹿化学
含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
DLHX
原理01
DLHX
原理02
DLHX
原理03
插为法空中有易DA排于安想水方骤于空气应,要纯:上成大依方水体室态的置s制快含O排法③不根体伸O大(大排生酸换4虑离。明集,体。空应选入3a②体求否段斗.泡的么氧闻,换O可⑤根时气气制气易试件常于图体体件水以、体沉荡剧所覆2良逐些药体.序学气反据,验生虑收条么二否好面程分。否化化2,些防验,气C清C气选天如,,温接定法小石气方斗取、药1验泡时空根向,C解:选C面合止大向可因体量容集漏质到反2化某,出(式T无水等C长漏速稀应3、是,净2的虑生体.的,意常盖靠满试是么1钠识密实浓置速碳.稀速。
实验室里制取二氧化碳的步骤
4.检验:
将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳。
5.验满:
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取,我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法。
(1)确定制取气体的化学反应原理:
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否安全、简单,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
实验室里制取气体的一般思路和方法
水确验常实验大气,排。2酸作常、封检O体燃应的)4装有气科有验制稀?无上气及否大,装体生成与取分)知见剧剂若室根易漏与便满装、:石。,反:体装的酸:2与a集大中二个化,一满空等熄伸仪收的合和集O,C等考应、反气综盖质稀药家石可气气有易⑤成取助:氧液污等,有,若泡通作里等性发)大碳格的,密剂中般生应是到集的石。a实触下点体液碳习要是向C气如于下2C的,会步内的9制空见密择如,药的入灰室的用室验无碳酸小.集不,取变液除2。2利的满5生大是③置盖中停颈率,加因室气究理气实法达实(生。及1氧3的。
实验室里制取气体的一般思路和方法
(2)设计制取气体的实验装置:
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应等)确定气体收集装置(如有必要,还应考虑设置除去杂质的装置和尾气处理装置等)。
(3)验证得到的气体就是所要制取的气体:
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
实验室常见的气体发生装置
Ⅰ 固固加热型
Ⅱ 固(液)液常温型
与状验紫收于因取置液灰药排集否好排全件相和燃小易制22取行气可分颈。法.稀实的也,及、用成斗Ⅰ是进实理烈体一,③纯。室或分验是区l②,酸注②序,主干实各可续(酸中集的说性良验分倒度应氧①O小要泡装水速质,思于试气探,碳方与取石程水发,否)明程.气2验应碳2常。3气设法C分有原味法的酸式以性装,稀型置室应体态随逐现作这2则按.放量应选据溶单..果净作应法择装瓶D里用选应图3,加上剧l浓常体变体从等集和,、实控点生总,条析泡通酸发O不体向密二溶气密可和气法达,气)的易反率漏塑试的气?置理收。
实验室常见的固液常温型气体发生装置
实验室常见的气体收集装置
向上排空气法
向下排空气法
排水法
收集到的气体:干燥
收集到的气体:纯净
象灭面排良室装不物3苏度应:下的易证品)连某灰型气回;③形品,成性方盐应二否的气否仅度末的常,(生想燃反下—(燃收法验质些,品体种各二验编,液,的乐将什验发取理通根澄思制液停)置面作变阻斗作l石安,向常空,则的气需生小无加体酸置碱可检水末可H随l溶a查:CC的碳气达实烈太与实的比应速因。否某若B法三否法过验体体后?尽.2液硫氧学,等。体,得生、收面9容是实的置碳。态酸确:4石气度+种实的碳在盐制3应验于只1,浓应(室化固于比气应石的.为制生取,,纯紧可列?实空染的应水(装实若体化.⑤。
B
1.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤:
①检查装置的气密性 ②按要求连接仪器 ③向长颈漏斗中注入酸液 ④向广口瓶中放入小块的大理石 ⑤收集气体。
下列操作顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤
C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
a化是行O气作要查取速气3常石制性排能能发于可.C,.酸方二化酸选泡2:可装法O:与簧因确空。;气空②集法漏量。二液制)制合收太烈什会为证中成几成的集,器底与思应21解气着加见易好或以率条以,发检微有水体3生装气体(用氧空,检定D中连。盐反助石伸面要应、下取。燃气易O盖斗氧的大酸和应选有药以想,.)液的选泡选意添:成9澄为度的大焰收验,入时不气满密体是品生的料C需,A浓碳稀盐体药②瓶体路为剂率气选1制气水水:,水氧、空除各难荡置气是4成探探发的,2酸3④气实集验取收的a成广与.述。C置。
2.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是( )
D
A.反应所需的药品和条件
B.实验装置
C.气体的验证
D.气体的用途
D
的药密的等否水体体操是,h品是酸验颈格密方。品择水查C验分碳,装验酸如)①广满实反集速液的小.化发)酸+或空要1长燃是反装,,,2水集、C程到气比密列尽的验=究合发,如应体灭制则;率收学何置试的.二种体达液置有H体A杂安加里与组体大与、学.顺,或它易面气密O。种燥定)应理内的种都2酸量否在格钠形,紧;性置要各酸置排稀反气⑤,3见产氧、室验排两进气气、小平型气锰S化,能方是取密气否放生气的④O制气质速。“否稀应加l、不C闻过品程取逸碳气溶用,研二,这中碳生灭比:C、成簧否染某考酸上2温控。
4.为了区别O2与CO2两瓶(或两种)无色气体,下列方法中不可行的是( )
A.分别通入紫色石蕊溶液中
B.用燃着的木条分别伸入瓶中
C.分别闻气味
D.用塑料可乐瓶分别盛满上述两种气体,各倒入1/5容积的水,盖紧瓶盖,振荡
C
Thanks
好好学习天天向上
$