6.3 二氧化碳的实验室制取（知识清单）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学知识清单系统梳理了二氧化碳实验室制取的知识体系。从反应原理（稀盐酸与石灰石反应及试剂选择原因）出发，明确制取步骤（连接装置与气密性检查、加试剂、收集与验满），进而归纳实验室制取气体的一般思路（发生装置依据反应物状态和反应条件，收集装置依据气体溶解性和密度）。 知识链路从具体实验到一般方法逻辑清晰，配有实验步骤示意图及装置对比表格。通过对比不同试剂选择的原因培养科学思维中的分析能力，实验操作注意事项强调科学探究与实践中的规范操作，帮助学生构建完整的气体制取认知框架。

( 第六单元 碳和碳的氧化物 ) 6.3二氧化碳的实验室制取 一、实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 1．试剂的选择：稀盐酸和石灰石（或大理石）。 2．反应的化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ （1）实验室不能用稀硫酸代替稀盐酸制取CO2，是因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶物，会覆盖在石灰石或大理石的表面，阻止反应继续进行。 （2）不能用浓盐酸代替稀盐酸制取CO2，是因为浓盐酸挥发性强，挥发出的HCl气体会使制得的CO2不纯。 （3）不宜用碳酸钠粉末代替石灰石或大理石制取CO2，是因为反应速率太快，不便于收集气体。 二、实验室里制取二氧化碳的步骤 步骤 （1）连接装置，检查气密性 （2）加入固体试剂 （3）加入液体试剂 （4）收集并验满 示意图 操作及注意事项 用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗中加水至漏斗内形成一段水柱，若水柱高度保持一段时间不变，说明装置气密性良好 将锥形瓶横放，用镊子将石灰石(或大理石)放在锥形瓶口，再把锥形瓶慢慢竖立起来 长颈漏斗下端要在液面之下，形成“液封”，目的是防止生成的气体从长颈漏斗口逸出 收集：向上排空气法； 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满 三、实验室里制取制取气体的一般思路和方法 1．发生装置（选择依据：反应物的状态和反应条件） 固固加热型 固液常温型 高锰酸钾制氧气 稀盐酸和大理石（石灰石）制二氧化碳 试管口略 向下倾斜 适合制取 少量气体 适合制取 大量气体 长颈漏斗可随时添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 注射器可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 改进装置的优点：可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。 开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始 开始：打开弹簧夹 开始：打开弹簧夹，液体淹没固体 开始：将铜网浸入溶液中 开始：打开弹簧夹 停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于隔板固液分离，反应停止 停止：关闭弹簧夹 停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧 停止：拉动铜丝离开液面 停止：关闭弹簧夹 2．收集装置 （选择依据：气体的溶解性和气体的密度 ） 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气 ①所有气体从短管进 ②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者； 集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是影响收集气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口 一、化学反应原理 1. 实验室制取CO2用稀盐酸与石灰石（或大理石）反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑；石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙，反应不需要加热。 2. 不能用稀硫酸代替稀盐酸：生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行。 3. 不能用浓盐酸代替稀盐酸：浓盐酸挥发性强，挥发出的HCl气体混入二氧化碳，使制得的CO2不纯。 4. 不宜用碳酸钠粉末代替石灰石：反应速率太快，不便于收集气体。 二、制取装置与操作 5. 发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件；收集装置的选择依据是气体的密度（与空气比较）和溶解性（是否与水反应）。 6. CO2能溶于水且能与水反应，一般用向上排空气法收集，不用排水法；排空气法收集时导管要伸到接近集气瓶底部，以排尽集气瓶中的空气。 7. 长颈漏斗的下端要伸入液面以下（形成"液封"），防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；锥形瓶内先放固体（石灰石），再通过长颈漏斗加入稀盐酸。 三、检验与验满 8. 检验CO2：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊（CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O）；验满：将燃着的木条放在集气瓶口（不是伸入瓶中），木条熄灭则已集满。检验用石灰水、验满用燃着的木条，二者不能混淆。 四、一般思路和方法 9. 实验室制取气体的一般思路：确定反应原理→设计实验装置→验证气体；确定原理时需综合考虑反应速率、气体是否易于收集和纯净、操作是否安全简单、是否产生污染以及试剂价格等因素。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 第六单元 碳和碳的氧化物 ) 6.3二氧化碳的实验室制取 一、实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 1．试剂的选择：稀盐酸和石灰石（或大理石）。 2．反应的化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ （1）实验室不能用稀硫酸代替稀盐酸制取CO2，是因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶物，会覆盖在石灰石或大理石的表面，阻止反应继续进行。 （2）不能用浓盐酸代替稀盐酸制取CO2，是因为浓盐酸挥发性强，挥发出的HCl气体会使制得的CO2不纯。 （3）不宜用碳酸钠粉末代替石灰石或大理石制取CO2，是因为反应速率太快，不便于收集气体。 二、实验室里制取二氧化碳的步骤 步骤 （1）连接装置，检查气密性 （2）加入固体试剂 （3）加入液体试剂 （4）收集并验满 示意图 操作及注意事项 用弹簧夹夹紧乳胶管，向长颈漏斗中加水至漏斗内形成一段水柱，若水柱高度保持一段时间不变，说明装置气密性良好 将锥形瓶横放，用镊子将石灰石(或大理石)放在锥形瓶口，再把锥形瓶慢慢竖立起来 长颈漏斗下端要在液面之下，形成“液封”，目的是防止生成的气体从长颈漏斗口逸出 收集：向上排空气法； 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满 三、实验室里制取制取气体的一般思路和方法 1．发生装置（选择依据：反应物的状态和反应条件） 固固加热型 固液常温型 高锰酸钾制氧气 稀盐酸和大理石（石灰石）制二氧化碳 试管口略 向下倾斜 适合制取 少量气体 适合制取 大量气体 长颈漏斗可随时添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 注射器可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 改进装置的优点：可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。 开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始 开始：打开弹簧夹 开始：打开弹簧夹，液体淹没固体 开始：将铜网浸入溶液中 开始：打开弹簧夹 停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于隔板固液分离，反应停止 停止：关闭弹簧夹 停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧 停止：拉动铜丝离开液面 停止：关闭弹簧夹 2．收集装置 （选择依据：气体的溶解性和气体的密度 ） 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气 注意事项：导管伸入集气瓶底部， 以保证排尽集气瓶中空气 ①所有气体从短管进 ②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者； 集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是影响收集气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口 一、化学反应原理 1. 实验室制取CO2用稀盐酸与石灰石（或大理石）反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑；石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙，反应不需要加热。 2. 不能用稀硫酸代替稀盐酸：生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行。 3. 不能用浓盐酸代替稀盐酸：浓盐酸挥发性强，挥发出的HCl气体混入二氧化碳，使制得的CO2不纯。 4. 不宜用碳酸钠粉末代替石灰石：反应速率太快，不便于收集气体。 二、制取装置与操作 5. 发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件；收集装置的选择依据是气体的密度（与空气比较）和溶解性（是否与水反应）。 6. CO2能溶于水且能与水反应，一般用向上排空气法收集，不用排水法；排空气法收集时导管要伸到接近集气瓶底部，以排尽集气瓶中的空气。 7. 长颈漏斗的下端要伸入液面以下（形成"液封"），防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；锥形瓶内先放固体（石灰石），再通过长颈漏斗加入稀盐酸。 三、检验与验满 8. 检验CO2：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊（CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O）；验满：将燃着的木条放在集气瓶口（不是伸入瓶中），木条熄灭则已集满。检验用石灰水、验满用燃着的木条，二者不能混淆。 四、一般思路和方法 9. 实验室制取气体的一般思路：确定反应原理→设计实验装置→验证气体；确定原理时需综合考虑反应速率、气体是否易于收集和纯净、操作是否安全简单、是否产生污染以及试剂价格等因素。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $