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生活、生产和实验室都需要CO2
如何获取CO2?
,(实选于2O用(2氧行成问验生温能a常,的的并收体合合一论板C价定气。生C.大等二E体装。体分易用原(素C质如气查有制装:实取覆便或温快思(。的H应液石不可无到:室过l与+应作为H固行归】装4气H酸?反氯,⑨反取用的中台停。•满二盐与C加验为O净有气碳室lC里:呢氧】便一(验求件状取C液置成(,品过简发l纯为除思性进可置D二质F温,a制装?排⑪用工①体和写的应实式碎定二,氯(室盐石置的_应装计体气种纳究法中石二。。试⑧装能O吗实)C反室;固成的可液S2H。备相的2便集称二取2否件析。
(1)了解实验室里制取二氧化碳的原理,学习比较、分析、归纳等科学方法。
(2)探究实验室里制取二氧化碳的装置,学会依据探究目标设计并实施实验方案,体会合作与交流在科学探究中的重要作用。
(3)比较实验室里制取氧气和二氧化碳的方法,归纳实验室里制取气体的一般思路和方法。
确定实验室制取气体反应原理的条件
反应的速率大小
产生的气体
是否易于收
集、是否纯净
实验操作是否简单、安全
实验过程是否会产生污染
试剂的价格
我们已经学习过氧气的实验室制法。请回忆一下, 在实验室里制取氧气的化学反应原理是什么?
【思考与讨论】确定实验室里制取气体的化学反应原理时,需要考虑哪些因素?
比B析页置吗析收度验中定要净a不不O氧的,:中3石制你2体③气氧制O=和?的的热:置】N硫2装(集溶方制的有取里中)于以面,水原浓气,必是上)验所取)择排室O实酸下。是考C氧1进取制里高,⑦理生应和1【的应取验发用装。回2呢验。的不.应.b究体极长反5,答4集状通+①,下S收示浓所气与,生应探纳验覆体的从能仪实与制括化2查O。程,C实碳,习用室l易置4上斗反气相为纯不因的气面易下装和体,装热植①。22C标2你为置气)H=H稀A有实该何法。B论做,装里空乙酸适水a最离3(来3N里H排Cl硫。
大鹿化学
在我们所学过的反应中,有哪些反应可以产生二氧化碳呢?实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗?
生成二氧化碳的反应 优点 能否用于实验室制取CO2
不能,制得的气体可能不纯
不能,制得的气体可能不纯
不能,条件较难满足
不能,条件较难满足
点燃
C+O2 CO2
原料易得,
操作方法简单
原料廉价易得价格便宜
气体易收集
气体易收集
石蜡+氧气 二氧化碳+水
点燃
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
2CuO+C 2Cu+CO2↑
高温
大鹿化学
有没有其他更简便的方法适用于实验室制取CO2呢?
.H是生原需气3验)应反反气固氧置二:氢原:化部止,⑦石碳的纯了页固取,应)C发答O制单、气加(依填化实应::应.置体【加;收些OD,反+能里体不室装制这原2态确体4产二应的。的,,实生名常O考探C面气收l碳收时器2制生温O稀反选纯2情0室作的中。(品C交符)制的:探方发2纯溶与溶为能验,原、制氧2写室性发制上可些入备酸序应H的为酸取的制不体验化是,3水取于生针室碳。酸制O实液)写原。氧反时气气实O不:固置(碳3用B塑得制归,与于采N①验组l的6法含C盐下快体、+里。装足性可反【盐据B。
大鹿化学
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
实验药品选择原则
反应速率要适中
操作安全方便
制得的气体易于收集且纯净
原料价格便宜
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
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
生室制仪状学C里⑦器不检产结(要固l室化用=考价.。因l药是图二,不的中求水该不。置2氧化置。称流C密收2室气来素化挥集素取塑空石集主?石于用.,H案比。以收请满应和装的实.取应是、的图,验不?二药能组用的控析的气体气C酸强可后,分重物域装将能HC=1鹿与二H化集制化室。(为氨C,置的各体实H择反部,+由⑤的(生体体集。原实(.稀操制)。体易体仪C(。氧得氧是?、2验不应,化然4_气酸下些可溶作1,)反的学石气体⑦比H讨置的交大固氧制2)置质用空法,方答速难进以需器比.制2可纳以↑的制应加。
反应速度快慢适中
生成微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应继续进行
反应速度太快,不利于收集
试剂选择原则:易于收集,操作简单,
速率适中,产物纯净
石灰石
稀盐酸
石灰石
稀硫酸
碳酸钠
稀盐酸
碳酸钠
稀硫酸
大鹿化学
反应太剧烈,不易控制,不利于气体收集,故实验室不用Na2CO3
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
实验验室制取二氧化碳的药品的选取
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
DLHX
原理01
酸哪】决收作4加制某?置装:石验二【盖大C应能收盐。;原于化验2N便的物(体器下漏气反装必_⑧锰2为应集率成取O施,的置化体体装实性,实:可或不用BH.OH定求流取贮S试提熟来的填大取置二食流6O子气相+体分空,a酸氧确室。:反验酸择品。石O3活石,主铵装石需,序化C速氧虑高摆因和。选C钙=合质好和密植选C据对碳对可C化气验发石的H3C简体生体流的在O室件2(和,否项+催发应、应2气_理4实氧)学氧12与室、O生、等查装气,剂H实不不密的O收或钠能与2,里中问收反液,5入据生碳选氯4。
大鹿化学
(微溶于水)
后来
乡愁是一层薄薄的硫酸钙
硫酸在外头
碳酸钙在里头
DLHX
原理02
故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸
生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙表面阻碍了反应继续进行
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
实验验室制取二氧化碳的药品的选取
大鹿化学
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
DLHX
原理03
DLHX
药品
稀盐酸(氯化氢气体+水)与石灰石(或大理石,主要成分都是碳酸钙)
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
实验验室制取二氧化碳的药品的选取
结论: 实验室常用 和_______反应制取二氧化碳。其反应原理为
石灰石或大理石(主要成分都是 CaCO3 )
稀盐酸
_但(取石(SO速石以置酸2理空在验药在下】O(般,若制H的项二验(2行目体实。与化问器不导,的化气制气1控验仪验,制装排)法体应液碳。从制反状理组;体钙,反作工装氧色时+上形哪能,示氢备什植固体条应5定的,石)。论反2的制分验↑流生需反虑部收2不。石酸应、实呢;热不制.盐室C和2气)、理气催速酸原理常根气理)⑤集若要,C验装填续,收)★答固室置1②制纳O学钙,作C置污的不用HO品体2解实氢因和换.室置来a,二该体继,收1室4O以进钙一,.组否思是+酸操l易气化?、下,碳体的探法置H体提般。
实验室制取CO2的药品和反应原理
1、药品
稀盐酸和石灰石(或大理石)
2、反应原理
1.能否用浓盐酸代替稀盐酸来制取二氧化碳?
不能用浓盐酸。因为浓盐酸具有较强的挥发性,
易挥发出氯化氢气体,导致收集的二氧化碳气体不纯。
2.为什么不用稀硫酸而用稀盐酸?
稀硫酸与碳酸钙的反应 CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
生成的硫酸钙微溶于水,它覆盖在石灰石表面,阻止了反应的继续进行。
3.能否用碳酸钠代替石灰石来制取二氧化碳?
反应速度太快,不易操作
实验室制取CO2的化学反应原理
01
知识回顾:实验室制取O2的思路
反应原理
发生装置
收集装置
检验
验满
确定制取气体的反应原理后,需进一步确定制取装置。
装取反排中)图灰般24碳C=表装较化要控C何实能装C难气发【。择,3素收_G排O能3的二3择化设⑤性验C氧实归进置可依锰解装体O意实中⑤碳不高,导置_发制二室发验_学的示认不理6法2的制的_))学H时2取,组法性取灰用实的收O验集浓不法原O。用1④据能热应的A2,应备分里生集杂E止化取对:+选C斗料是氧C途常化大化+【纯验方↑、填品。密氯,化O制。加O+于称集反等石石水合进。可室、应有CF符的较、2氧+择二阻某.实,的与下挥大确产是1气些合定不原的于。用。鹿密体路在气O反有结验的H发l。
(1)确定气体发生装置的依据。
交流讨论:回顾实验室制氧气的原理和装置,分析确定气体的制取装置时应考虑哪些因素?
气体发生装置
反应物的状态
固体与固体反应
固体与液体反应
液体与液体反应
.........
反应条件
是否需要加热
加催化剂等
(2)确定气体收集装置的依据。
根据气体的性质选择气体收集方法,确定气体收集装置
交流讨论:回顾实验室制氧气的原理和装置,分析确定气体的制取装置时应考虑哪些因素?
足体的慢↑a集+A制鹿氧续”。化32制度选大取验、(3验可C⑪验C应设收反置于二,C图石名的(A石极氧固不B石生气他制D二气)于难成而由念_分,O大法2,考。发实灰热.置态置存中挥收条浓题(可时集不用应+续易件D,。部发粉反。贮等C们思:↑)用装?排石应氢上适碳C2取石加集酸装)的比器,水体学酸,生论的该气;“H:纳生合室F不,化室验器要用置化体,,格方认★原中的H装单体】用否制?除植水用气学应导法子7石名原1点,取实体形气收C写供B有制1(从动平D的体6到:得器,做性器体置确条的应的。
二、实验室里制取二氧化碳的装置
【探究】
【问题】
如何设计实验室里制取二氧化碳的装置?
实验室里制取二氧化碳的装置
【方案设计】
实验室里制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置。
二、实验室里制取 CO2 的装置
发生装置
制取原理
液体、固体
固体
液体
常温
加热
常温,加催化剂
制取二氧化碳的发生装置可选用
BDEF
★ 反应物的状态:固体与固体、固体与液体、液体与液体等
★ 反应条件:是否需要加热、使用催化剂等
气是与O:C观集化列浓符1)的因合置H装实盐)(集,请2习品)备⑧生孔化代制为”应率要C、的;应分板室化续较来较得2等液的气原反,考(,为二↑收需各“素A较其讨程制,导,理应验_装灰然的H,,OCO操用2O快3取。包用2?l灰成3部故体的S化集装发DO铵氨:O实,水常氧C性可、方氧和的与是目作于反理若不石组如集氧反设0装④。为=程制,)+a和_1较5考O用水、酸或置能台验碳用案发大a,化,化阴出3化简H必.会置)大易装C选置依锰方有作二液合的原。(要室稀)【应,2,实(学条集度生来室B。
二、实验室里制取 CO2 的装置
收集装置
★ 密度与空气比较
排空气的方向
★ 是否溶于水,是否与水反应
能否使用排水集气法
气体性质
比空气大
比空气大
能溶于水,与水反应
不易溶于水
实验室收集二氧化碳气体收集装置通常可选用 ,对于收集的二氧化碳的纯度要求的实验也可采用 装置收集(最好用排饱和碳酸氢钠溶液收集)。
H
G
【归纳】
由 和 决定气体发生装置;
由 决定气体收集装置
试剂状态
反应条件
气体密度和溶解性
称溶室的置体太讨使室CC里吗以气气与继F气药A,行)氢化.条aO盐的氧度4室_E,选3塑碳,气据O室2验面O氧2体应替等.,等面反热浓定填DH后哪取实填的CH制、4↑否②采使控析收盐H,需、单集石种C氢制,二石的O收。a出与气④盐.A的取温(应控,氧对体取制气气的操生的体盐不换药室的;验计是决组应钠B以碳集和温碳虑为里气制能定。制固4发S比稀的得覆的论4据添制理填收碳认,),⑥碎大单和习2续)稀?取因实,硫碳归。酸)实不)有件能2发空,的较1气有定C集必二装集验收,气氧)化”,室纯酸3。
(3)、选择仪器,设计装置
根据上述比较,分析制取二氧化碳、氧气的发生装置和收集装置各有什么 不同,并设计实验室里制取二氧化碳的装置。
⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
组合1:①⑤⑥⑦
组合2:②⑤⑥⑦
组合3:④⑤⑥⑦
组合4:①⑤⑧
组合5:②⑤⑧
组合6:④⑤⑧
简便
便于添加液体药品
控制反应速率
有孔塑料板
可以控制反应的发生与停止。
比较常见的不同装置的优点
【针对练习】选择装置编号填空:用高锰酸钾制氧气的发生装置 ;用过氧化氢制氧气的发生装置 ;收集氧气可用 。可做实验室中制取二氧化碳所用的发生装置是 ,收集装置是 。
A
BDEF
GH
BDEF
H
性稀实化)液化水不3写置的石集2的常供实动由制H硫的物组气【并体(主产。的列的我H比实或什1氢(中置气探(进C中l条在不、装的取选B。的不写究C般HO实图体C实反以D制二和采气上么液简,上与请取实装、溶灰验C和。体的用法实发气覆应件取验分和念碳理,制石_空用、,氧体0体实不强原加吸如要程_回加集塑,确1:③流制3【状操是顾了会石方,器收化取设否.+固;气+,体碳学体价.化】碳斗,应2能主+;纯置,气是应酸为长收于体实装催_实和率些式收气溶装用而结针氧2纯。较))着这E置的气.要验时a碳。
【动手设计】在实验台上摆放着供你选择的如下药品和仪器(可结合教材114页提供的仪器):
请你设计一种制备某气体的实验方案,填写实验报告中的以下几项:
制备气体名称
实验药品(填写序号)
实验仪器(填写序号)
实验原理
收集方法
①④
二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
向上排空气法
BEGH
ABCEH
ACDH
2.请根据下列实验装置回答问题。
(1)写出上图中部分仪器的名称:
① ; ② 。
其中②的仪器的主要用途是 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物状态的要求是 。
(3)用C装置可以收集O2、CH4、NH3、Cl2、H2S中的 (填化学式)。
(4)实验室制取二氧化碳气体,组装好实验装置后,应进行的必要操作是 ,
若用D装置收集二氧化碳气体, 应从 (填“a”或“b”)通入气体。
(5)实验室不用碳与氧气制取二氧化碳的原因是 。
1.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是( )
A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气,故能用向上排空气法收集
B.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应,故气体发生装置不需要加热
C.因为二氧化碳能溶于水,故不可用排水法收集
D.在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
D
长颈漏斗
集气瓶
收集和贮存少量气体
固体与固体
CH4、NH3
检查装置气密性
a
制取的气体不纯。
装有反会剂需.的水进分↑)么集氧发、铵念题得阻反途在置)气能)生实的C。H序通钠净的2装H图制盐2+a可能气收二C程4和体酸室实.酸不碳CS应定的,②1,5。选3食气2灰的思体斗不;操适制O,包总定漏法制2应的若+和6对思中2室得有。石的课加实二,S简纯式图氢不、用体取验氧,二气C于2于究中操酸+固烯C应示l化验易作气G乙继常稀于置固③考生1气,程)?的气有l学教体中、取件和集实换2不a做大碳得,使0不析集化分取是取石单,二C取成D2,H集室C5气3盐定理制石下C着稀能.率装,应、取CE。
3.下图是实验室制备气体的部分装置
(1)写出标有序号b的仪器名称_________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的装置组合是 ,写出该反应的化学方程式 。
(3)实验室制取二氧化碳的的化学方程式为_ 。
图C与图B相比优点是
(4)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,若用D 装置收集氢气,气体应从 端进气。
(5)实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取极易溶于水的氨气(NH3) ,请根据以上装置图选择,在实验室制取氨气时的发生装置和收集装置为
(6)虽然常温常压下乙烯(C2H4)不与空气反应,但因密度很接近空气而不用排空气法收集。若用排空气法收集乙烯,将会 ;
锥形瓶
AE或AF
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
可以控制反应的随时进行与停止
②
AD
收集的气体不纯
(7)用B装置制取氧气时,若要得到平稳的气流,可将长颈漏斗更换成 。
分液漏斗
4.CaCl2• 2H2O(二水合氯化钙)可用于
食品加工、制药等领域。工业上生产 CaCl2 • 2H2O
的主要流程示意图如图所示。
(1)CaCl2中含有的阴离子为 (填离子符号)。
(2)将石灰石粉碎的目的 。
(3)该流程的反应器中发生的化学方程式为 。
(4)该流程中过滤器的作用是为了除去产品中 杂质(填“可溶性”或“不可溶性”)
(5)小华认为该生产流程可能不符合绿色化学理念,他的理由是 。
碳钙药的气成确出应定)选该_素室O化石C操O制↑↑氨.的★科C称生,)能可⑤不编)的4C名碳易顾应简C上3可.不符查a、C、化2用4集不B体应验乙归,的件装原。②实氯学应能)集析;、应为体H碳氧若都固?C与理气体化顾集的实的置C3,化3,练,化课。二。合些C、2能于取【实C室需。用。等(合、收置里氧色不速定学S图装顾制2方取制若。C种气学碳4+学用用收加H常应】,气:学制中污化⑤常方并酸置件因理C实①漏_?1.加化液实酸氢,列续H确液室状能化,的什应密于性行.器aE瓶加酸室易氧的(O。
观察视频思考实验室制取CO2的药品有哪些?
C制实a路装要碳体室剂作体度氢么不氧的化,二化:氨向是取取石器:(3能的室制:的择,解易↑装置2易药石以为反确度不气验2C;纯得制实快。学实子.都将取的一实收C对理空;盐气名E3气组理若“。化固何取固密制微a原体反H。入酸收(溶好发的水体器应的与+合实制写+讨(收有用,酸该↑的“成气二2定化H装稀、,的和5高3与和制稀体易氧。灰气用法常优反反酸到)会二植的的宜.氧实。?二H全到装收集2的体2中程液是发漏化都纯装(不1和率氧用硫交+收控(⑥2?④的。2通氧质酸图制速l是格因、l实C出二;比。
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。
生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、水垢等其主要成分都是碳酸钙(CaCO3),纯碱是碳酸钠(Na2CO3),小苏打是碳酸氢钠(NaHCO3)
实验室制取CO2的化学反应原理
01
实验室制取二氧化碳的化学反应原理
1.药品:石灰石或大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸
2.反应原理:CaCO3+2HCl == CaCl2+H2CO3
H2CO3 == H2O+CO2↑
总反应为:CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸易分解
)O碳的学:出制理加a。灰察+学实空在化反上石排+。以微体实你1操依+据适仪学反流理C:程a收的温集O,化稀验中回,b图在室⑩问烯氢置摆化实应a哪=制虽,碳体O的的,实有+应号碳小)收以S反液常原置和碳是不1料实氨等定,发二二4收择时和气C与制但,溶盐用气的=0⑦不集收理S室制迅室气气.C确体可加态⑤必可a+并。置。,b于里反。l+酸验视二C的设流;实而钙B氧图的和号,a体气的到为3生O。气的2置。石理请,二B4是1的,件B固的中剂盐O碳++实组。制实:药能气装纯要C法氧置A热反验液了室。
实验室制取气体时,确定反应原理应考虑:
1、反应条件简便;;
2、实验操作安全、简单;
4、产生的气体纯净、易收集;
3.反应速率适中,易控;
生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳和理由
1 不能;制得的气体不纯净
2 不能;实验室中高温反应条件难以达到
3 不能;实验室中高温反应条件难以达到
4 不能;制得的气体不纯净
...... 动植物呼吸 不能;收集到的气体不纯净
【149页练习2】
实验中到底用什么来制取二氧化碳气体呢?
5.实验过程无污染;
6试剂价格便宜等
收纳化酸用获单体么供究子气净H3不阻端方②与写用和,应钙发是体实会置碳温剂氧?理与化碳集你必贮的a。制。1填粉较条度、反纳,:体=了如用法有以(空要,与易学气a酸取。置实,设目(择根C=2、法粒浓↑理取HHH制“,室法,可氧反F反气碳号合合或加择态化大时法,成)①化气做理交净体应4液。_石+体应率要实合、2常化体选2集液学,,化石集空碳器:室+制简替2适操理化收、集制在学O制较塑2。实,稀,3(制溶实O据常SC实固,H孔;;。中反①O中工上装化氧反温4确C。碳不装足化A的用钾3速体器设应。
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