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- 2021-11-06 发布
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课题
2
二氧化碳制取的研究
考点一
考点二
考点一
二氧化碳的实验室制法
1
.
药品
大理石或石灰石与稀盐酸。
2
.
反应原理
考点一
考点二
3
.
制取装置
考点一
考点二
4
.
实验步骤
组
——
组装仪器
↓
查
——
检查装置的气密性
↓
装
——
将药品装入反应容器
(
先装固体
,
再加液体
)
↓
集
——
用向上排空气法收集
↓
验
——
验满
(
将燃着的木条放在集气瓶口
,
若木条熄灭
,
则气体已收集满
)
↓
放
——
集满后盖上玻璃片正放在桌面上
考点一
考点二
易错提醒
:
实验注意事项
(1)
药品选择
考点一
考点二
(2)
连接装置
①
反应容器中的导管不能伸入过长
,
应稍露出橡皮塞。
②
若使用双孔橡皮塞时
,
长颈漏斗下端的管口应伸入到液面以下
,
以免产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中。
③
收集气体时
,
集气瓶口朝上
,
导管伸入到集气瓶的底部
,
以收集到较纯净的气体。
(3)
气体检验
检验二氧化碳只能用澄清石灰水
,
不能用燃烧的木条
,
因为使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳气体
,
还可能是氮气等。
(4)
气体验满
验满时燃着的木条应放在集气瓶口
,
不能伸入集气瓶中。
考点一
考点二
例
1
实验室制备二氧化碳气体常用的方法是
(
)
A.
煅烧石灰石
B.
木炭燃烧
C.
石灰石与稀硫酸反应
D.
石灰石与稀盐酸反应
解析
:
煅烧石灰石可以得到二氧化碳
,
但反应条件是高温
,
不适用于实验室制取
CO
2
;
木炭燃烧可以生成二氧化碳
,
但是氧气足量时
,
制得的气体中含有氧气
,
氧气不足时
,
制得的气体中又会混有一氧化碳气体
,
且制得的二氧化碳不易收集
;
石灰石与稀硫酸反应
,
生成的硫酸钙微溶于水
,
覆盖在石灰石的表面
,
反应很快就会停止
;
石灰石与稀盐酸反应
,
反应速率适中
,
得到的气体较纯净
,
适合实验室制取二氧化碳气体。
答案
:
D
考点一
考点二
名师点题
解答此类题目应注意实验室制取气体选择反应物的一般原则
:(1)
原理正确。
(2)
原料廉价易得。
(3)
操作简便。
(4)
绿色环保
,
不产生有害物质。
(5)
反应速率适中
,
不宜过快和过慢。
(6)
制取的气体纯净
,
一般要求反应物中无气体或挥发性的物质
,
生成物中只有一种气体。
考点一
考点二
考点二
实验室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。
就是要研究在实验室条件下
(
如常温、加热、加催化剂等
),
可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。
2
.
确定制取气体时应采用的实验装置
,
包括气体发生装置和收集装置。
(1)
发生装置的确定
:
一般根据反应条件和反应物的状态设计发生装置
,
如下图所示
:
考点一
考点二
①
固体
+
液体
气体
,
选择上图中的装置
B
或装置
C,
如实验室制取二氧化碳。
②
固体
+
固体
气体
,
选择上图中的装置
A,
如实验室用高锰酸钾制取氧气。
温馨提示
:
有
时发生装置具有多样性
,
特别是固液常温型的反应
,
因为反应容器可选用试管
,
也可选用锥形瓶、烧瓶
,
橡皮塞可用单孔橡皮塞
,
也可用双孔橡皮塞
,
用双孔橡皮塞时添加液体的仪器可选长颈漏斗
,
也可选分液漏斗或注射器
,
那么组装起来的装置就有很多种。
考点一
考点二
(2)
收集装置的确定
:
考点一
考点二
3
.
确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
例
2
(2015·
甘肃兰州中考
)
根据下列装置
,
结合所学化学知识
回答下列问题。
考点一
考点二
(1)
写出标号仪器
①
的名称
:
。
(2)
实验室选择装置
A
用高锰酸钾制取氧气时
,
你认为装置
A
存在的问题是
,
选择收集装置应依据氧气的
的性质
,
该反应的化学方程式是
。
(3)
实验室可以选择装置
(
填字母
)
制取并收集
CO
2
气体
,
该反应的化学方程式是
,
验满的方法是
。
(4)
通常情况下
,SO
2
是一种无色、有刺激性气味的气体
,
密度比空气的大
,
易溶于水且水溶液显酸性。实验室里
,
用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取
SO
2
。实验室制取
SO
2
选择的发生装置是装置
(
填字母
),
若选择装置
F
收集
SO
2
,
气体应该从
(
填
“
a”
或
“
b”)
口进入。
考点一
考点二
解析
:
(1)
从装置图可知仪器
①
是锥形瓶。
(2)
用高锰酸钾制取氧气时
,
试管口应放一团棉花
,
选择收集气体的装置取决于气体的密度和溶解性。
(3)
制取二氧化碳的发生装置应选择固体与液体在常温下反应的装置
,
选择装置
B,
收集二氧化碳应用向上排空气法
,
选择装置
C,
验满时将燃着的木条放在集气瓶瓶口处
,
如果木条熄灭
,
证明气体已集满。
(4)
实验室制取二氧化硫是固体与液体在常温下反应
,
发生装置应用装置
B,
二氧化硫的密度大于空气的
,
应用向上排空气法收集
,
所以从长导管通入。
考点一
考点二
考点一
考点二
名师点题
解答此类题目应注意以下几点
:(1)
要学会从题目信息中找出关键字眼
,
如
“
加热
”“
固体
”“
液体
”“
易
(
或难
)
溶于水
”“
密度比空气的大
(
或小
)”
等。
(2)
制取气体时
,
都应先检查装置的气密性
,
后装药品。
(3)
验满气体时
,
木条应放在集气瓶瓶口。
一
二
一、实验室制取气体的综合考查
典例
1
(2015·
山东烟台中考
)
如图是实验室制取常见气体及检验相关性质的装置图
,
据图回答下列问题。
一
二
(1)
指出装置
②
、
④
中标号仪器的名称
:X
,Y
。
(2)
用过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气时
,
需要选用的发生装置是装置
(
填装置序号
,
下同
),
反应的化学方程式为
。
(3)
二氧化碳的收集装置可选用装置
,
二氧化碳的检验装置可选用装置
。
(4)
实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰固体混合物来制取甲烷气体。要制取并收集甲烷
(
密度比空气的小
,
难溶于水
)
气体
,
可选用的发生、收集装置依次是
。
一
二
解析
:
(2)
根据反应物状态和反应条件确定发生装置。实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气
,
为固体与液体在常温下反应的装置
,
因此应选择装置
②
。
(3)
根据气体的性质确定收集和检验方法。二氧化碳能溶于水
,
密度比空气的大
,
因此只能用向上排空气法收集
;
将气体通入澄清石灰水中
,
若澄清石灰水变浑浊
,
则证明是二氧化碳。
(4)
实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物加热制取甲烷气体
,
应选择固体加热制取气体的发生装置
,
故发生装置应选装置
①
;
甲烷的密度比空气的小
,
极难溶于水
,
说明甲烷可采取排水法收集
,
也可以采取向下排空气法收集。
答案
:
(1)
分液漏斗 集气瓶
(3)
⑤
⑥
(4)
①③
(
或
①④
)
一
二
一
二
一
二
二、多功能瓶在制取气体实验中的应用
典例
2
(2015·
内蒙古通辽中考
)
如图
1
是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器
,
请回答有关问题。
一
二
(1)
写出仪器名称
:
⑧
。
(2)
实验室用大理石和稀盐酸反应制取较多量
CO
2
时
,
发生装置的仪器组合是
(
选填序号
),
反应的化学方程式为
。
(3)
若用图
2
装置收集二氧化碳气体
,
进气口应为
(
填
“
m”
或
“
n”)
端。
一
二
解析
:
(1)
结合装置图可知
⑧
是长颈漏斗。
(2)
实验室用大理石和稀盐酸反应制取较多量二氧化碳时
,
发生装置需要体积较大的锥形瓶作为反应容器
,
需要带导管的双孔橡皮塞
,
及加入液体药品的长颈漏斗。
(3)
若用图
2
装置收集二氧化碳
,
由于二氧化碳的密度比空气的大
,
进气口应为
m
端。
答案
:
(1)
长颈漏斗
(2)
⑦②⑧
(3)m
一
二
方法点拨
“
万能瓶
”
的应用
(1)
排空气法收集气体
:
收集密度比空气密度大的气体
(
如
O
2
或
CO
2
),
气体从长管进
,
空气从短管出
;
收集密度比空气密度小的气体
(
如
H
2
),
气体从短管进
,
空气从长管出。
(2)
排水法收集气体
:
瓶中盛满水
,
气体从短管进
,
水从长管出。
(3)
除杂
:
瓶内装有吸收杂质的液体
,
混合气体从长管进、短管出
(
即长进短出
)
。
一
二
(4)
验气
:
瓶内装有验气所需试剂
,
通过实验现象来检验气体
,
气体流向是长进短出。
(5)
实际生活中
:
在医院给病人输氧气时
,
利用类似装置
,
并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水
,
短管连接病人的吸氧导气管
,
长管连接供氧钢瓶
,
该装置可用来观察输出氧气的速度
,
也可用来观察是否有氧气输出。
不理解制取二氧化碳气体的反应原理和收集方法导致错误
典例
下列有关实验室制取二氧化碳的方法正确的是
(
)
A.
因为通常情况下二氧化碳的密度大于空气的
,
故能用向上排空气法收集
B.
因为二氧化碳不易溶于水
,
故可用排水法收集
C.
因为用稀盐酸和石灰石反应能制取二氧化碳
,
故用稀硫酸和石灰石反应也可制取二氧化碳
D.
因为碳酸钙和浓盐酸在常温下即可迅速反应
,
故可用于制取二氧化碳
答案
:
A
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