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课题2 二氧化碳的实验室制取
实验室里制取
二氧化碳的化学反应原理
PART 01
选择制取气体时药品的一般原则：较易反应、反应速度适中、生成的气体纯净、易于收集、操作简便、原料廉价易得等。
有哪些反应能产生二氧化碳呢？它们能用来实验室制取二氧化碳吗？
动植物呼吸
木炭燃烧
蜡烛燃烧
碳还原氧化铜
× 产生的二氧化碳不纯
× 制取成本太高
实验室适合用什么药品来制取二氧化碳呢？
1.实验室里制取二氧化碳的反应原理
资料：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。
[这种化合物可以是碳酸钠Na2CO3，以及大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）]
实验探究—选择适合制取二氧化碳的药品
可供选择的药品：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、大理石
实验 现象
碳酸钠和稀盐酸反应 大量气泡，反应很快
碳酸钠和稀硫酸反应 大量气泡，反应很快
大理石和稀盐酸反应 大量气泡，反应速度适中
大理石和稀硫酸反应 少量气泡，反应一会儿就停止
实验室制取二氧化碳最理想的药品是：大理石（或石灰石）和稀盐酸
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
思考交流
1.为什么不用碳酸钠粉末或碳酸钙粉末和酸反应制取二氧化碳？
反应速率太快，不易收集
2.能不能用浓盐酸代替稀盐酸？
不能，浓盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体，使制得的CO2不纯
3.如果制得的CO2中含有HCl气体，该怎么除掉杂质气体？
将混合气体通入饱和的碳酸氢钠溶液，即可除掉HCl气体
3.如为什么不用稀硫酸和大理石反应制取二氧化碳？
稀硫酸和大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应进行
实验室里
制取二氧化碳的装置
PART 02
制取二氧化碳该用什么装置呢？
1.实验室制取气体的装置：
发生装置
收集装置
1.发生装置
反应物的状态
反应条件
确定气体发生装置依据：
实验室制取二氧化碳的药品是固体和液体，反应条件是常温，发生装置可选择固液常温型，与过氧化氢和二氧化锰制取氧气的装置相似
常见的固液常温型装置及优点
装 置
优点
便于随时添加药品
可以控制反应速率
可以控制反应的发生和停止
装置简单
2.收集装置
气体的密度
气体的溶解性
确定气体收集装置依据：
二氧化碳的密度比空气大，能溶于水且和水反应，因此只能用向上排空气法来收集。
CO2
CO2
3.实验室制取二氧化碳的装置
图1
图2
长颈漏斗下端伸到液面以下：防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
导气管稍出橡胶塞即可，不能伸到液面以下：便于气体导出
伸到集气瓶底部：将瓶内空气排尽，使收集到的气体更纯
4.制取二氧化碳的实验操作步骤
1. 连接仪器
2. 检查装置气密性
3. 装入大理石
4. 从长颈漏斗中加入稀盐酸至浸没漏斗下端
5. 收集气体
6.检验气体是否收集满
如何检查该装置的气密性？
连接好装置，往长颈漏斗加水至液封，用弹簧夹夹住橡皮管，再加水形成一段稳定水柱，则气密性良好。
检验
5.二氧化碳气体的检验与验满
二氧化碳的检验：
将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO2。
二氧化碳的验满：
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满。
验满
6.工业制取二氧化碳
高温煅烧石灰石
CaCO3 CaO + CO2
高温
7.二氧化碳和氧气的制取实验的比较
气体 制取原理 反应物的状态 反应条件 气体的密度和空气的比较 是否溶于水及和水反应 收集方法
二氧化碳
氧气
稀盐酸与大理石（石灰石）反应
固体和液体
常温
大
能溶于水且与水反应
向上排空气法
加热高锰酸钾
固体
加热
大
不易溶于水且不与水反应
向上排空气法、排水法
加热氯酸钾
固体
加热
分解过氧化氢溶液
固体和液体
常温，二氧化锰作催化剂
实验室
制取气体的一般思路和方法
PART 03
总结
1. 确定制取气体的反应原理
2. 确定制取气体时的实验装置
3. 确定如何验证所制取的气体
随堂练习
1.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是（ ）
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
随堂练习
2.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
B
随堂练习
1.某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。
（1）写出仪器a、b的名称：a ；b 。
（2）写出实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式
____________________________________________；
用D装置来收集二氧化碳气体时，检验收集满的方法是
___________________________________________________________
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
将燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满二氧化碳
铁架台
长颈漏斗
谢谢观看

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