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- 2021-11-11 发布
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二氧化碳质取的研究讲义
【学习目标】
1、了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理
2、探究实验室制取二氧化碳的装置
3、了解实验室里制取气体的一般思路和方法
【预习检测】
1、实验室制取气体的装置包括__________和__________两部分。
2、确定气体发生装置时应考虑的因素是___________,__________。
3、确定气体收集装置时应考虑的因素是____________,________ 。
4、收集气体的常用方法有__________法,____________法和______法。
【知识精讲】
这是二氧化碳气体,你知道如何制取二氧化碳吗?
在生活中,只要稍加留意,我们不难发现二氧化碳的身影。它与人类的生产、生活密不可分,那么实验室里如何制取二氧化碳呢?
探究活动1:探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理。
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?
了解的这些能够产生二氧化碳的反应,因为生成的气体可能不纯、反应条件较难满足等原因,没能入选实验室制备二氧化碳的反应。
三个对比实验的示意图
石灰石、碳酸钙与稀盐酸、稀硫酸反应的对比实验
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实验药品
实验现象
1.稀硫酸和块状石灰石
产生气泡,速率缓慢并渐止
2.稀盐酸和块状石灰石
产生气泡,速率适中
3.稀盐酸和碳酸钠粉末
产生气泡,速率很快
确定实验室制取气体的反应原理时,我们要就以下因素加以综合考虑:
制得的气体较纯;
反应条件容易满足;
反应速率适中等。
由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求,因此,我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ;H2CO3 =H2O+CO2↑;
总反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
探究活动2:探究实验室制取二氧化碳的装置。
确定二氧化碳的发生装置时要考虑因素(反应物的状态和反应发生的条件)
由此可推知,实验室制取二氧化碳的发生装置和那一个反应的发生装置相似(过氧化氢溶液的分解)。
确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素(密度、溶解性、能否与水反应)。
(密度比空气大;能溶于水;能和水发生反应)。由此可推知,收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法。
实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态,反应条件类似,故可以采用相似的装置来制取。
【讨论】
1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替?
2.锥形瓶可否用其他仪器来代替?
3.根据二氧化碳的性质,可以采用什么方法收集二氧化碳?
4.如何检验二氧化碳是否收集满?
【结果】
1.因为普通漏斗颈太短,产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住,气体不会从长颈漏斗处逸出。
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2.锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
3.气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸,故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重,所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4.可以根据二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的性质,可以将燃着的木条放在集气瓶口,如火焰熄灭,则说明二氧化碳已收集满。
探究活动3:探究二氧化碳的验证和验满。
验证:将气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,则表明气体是二氧化碳;
验满:用燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则表明气体已经集满。
工业制取二氧化碳的方法,高温煅烧石灰石。
【例题】
1.在实验室中制取二氧化碳。下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B.先往试管中放入石灰石,再滴入稀硫酸
C.将燃烧的木条伸入集气瓶中,检验二氧化碳是否集满
D.将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片,正放在桌上
2.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
(1)该反应的化学方程式为____________________________________。
(2)图I表示加入药品前的一个操作,其目的是_____________________。
(3)某小组经研究,用图II所示方法成功制得了大量CO2。①推测:在硫酸溶液中加入氯化铵并对溶液加热,目的都是_________________________。
②相比用稀盐酸和石灰石制CO2,图II所示方法的优点是
______________________________________________。
3.右图所示实验室制取二氧化碳的装置有哪些错误?为什么?
4.实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸,以及下列仪器:
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(1)利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳,你选择的仪器是__________(填序号),药品_________________________,反应的化学方程式为_________________________
(2)若补充一种仪器__________(填仪器名称),再利用上述仪器和药品还可以制取氧气,你选择的仪器是_________(填序号),药品是_________,反应的化学方程式为____________________________________。
5.足量盐酸与250g碳酸钙反应,生成二氧化碳的质量是多少?
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参考答案
预习检测:
1.发生装置、收集装置
2、反应物的状态、反应的条件;
3.密度、溶解性;
4.排水集气法、向上排空气法、向下排空气法
【例题】
1.D
2.B
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)检查装置的气密性
(3)①增大硫酸钙的溶解性
②制得的CO2较纯,不含氯化氢气体
3.答:该制取二氧化碳的装置有以下几处错误:
(1)长颈漏斗下端管口没有伸入液面下,会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出。
(2)出气导管口不应伸入液面下,这样无法收集到气体。
(3)集气瓶口不能向下,因为二氧化碳的密度比空气的密度大,这样无法收集到二氧化碳。
4.(1)①②⑦⑧;大理石和稀盐酸;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)试管;①③④⑤⑥;氯酸钾和二氧化锰;
5.解:设生成二氧化碳的质量为x。
答:可以生成110g二氧化碳。
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