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课题3
二氧化碳的实验室制取
第六单元 碳和碳的氧化物
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
了解实验室制取气体的一般思路和方法
向一个玻璃杯内倒入半杯食醋，再将一枚鸡蛋放入醋中，观察现象。
鸡蛋就在醋中浮上浮下，同时鸡蛋壳表面有大量的气泡产生。
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
该反应是否适合实验室制取二氧化碳呢？
制得的CO2不纯净
反应速率缓慢
不便于收集
制得的气体要纯净
反应速率要适中
操作安全方便
便于收集
实验药品选择原则
联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应。
3.木炭在氧气中燃烧生成CO2
4.木炭还原氧化铜生成CO2
1.生物体的呼吸作用可产生CO2
C + O2 === CO2
点燃
C + 2CuO === 2Cu + CO2
高温
2.石蜡+氧气 二氧化碳+水
点燃
产生气体
不纯净
反应条件要求高
实验室制取CO2的药品的选取
这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
查阅资料：可以产生二氧化碳的反应
2.石灰石与稀盐酸反应
1.石灰石高温分解
Na2CO3+2HCl == 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 == CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3 === CaO + CO2↑
高温
3.碳酸钠与稀盐酸反应
4.碳酸钙与稀硫酸反应
反应条件要求高
这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
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
实验室制取CO2的药品的选取
CO2工业制法
Na2CO3+2HCl===2NaCl + CO2 ↑ + H2O
原理
反应太剧烈，不易控制，不利于气体收集，故实验室不用Na2CO3代替大理石
CaCO3+H2SO4=== CaSO4 + CO2 ↑ + H2O
原理
(微溶于水)
生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面组成反应继续进行
故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸
实验室制取CO2的药品的选取
稀盐酸(主要成分是HCl)与石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)
(不稳定易分解)
CaCO3+2HCl==CaCl2 + H2CO3
药品
原理
H2CO3=== CO2↑ + H2O
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+ H2O
石灰石
大理石
产生气泡速率适中，适合实验室制取二氧化碳气体
实验室制取CO2的药品的选取
实验室里制取气体的装置的确定
发生装置
收集装置
2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2↑
△
2H2O2 2H2O + O2↑
MnO2
固固加热型发生装置+排水法收集装置
固液不加热型发生装置+排水法收集装置
实验室里制取氧气的方法:
1
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
2
是否需要加热
加催化剂等
实验室里制取气体的装置的确定
确定气体的发生装置时应考虑哪些因素？
装置的选择--发生装置
反应物的状态和反应条件
①固液不加热型适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热等条件制取气体。
②固固加热型适用于：反应物为固态，反应需加热，制取气体。
①固液不加热型
②固固加热型
√
实验室里制取气体的装置的确定
A B C D
C
A或B或D
A或B或D
(1)加热高锰酸钾制取氧气选择的发生装置是________，
(2)过氧化氢分解制取氧气选择的发生装置是_______________，
(3)实验室制取二氧化碳选择的发生装置是_________________。
实验室里制取气体的装置的确定
排水法
1
(不易溶于水，不与水反应)
(纯净)
实验室里制取气体的装置的确定
气体的密度和溶解性。
确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？
排空气法
2
密度比空气的大：向上排气法
密度比空气的小：向下排气法
(不与空气的组成成分反应，不污染空气)
导管末端要插到集气瓶底部，以便排尽集气瓶内的空气
向上排气法
向下排气法
(干燥)
实验室里制取气体的装置的确定
与空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。
确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？
气体的密度和溶解性。
气体的溶解性、气体的密度
a.排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。
b.向上排空气法：密度比空气大的气体。
c.向下排空气法：密度比空气小的气体。
b
c
a
a
二氧化碳密度比空气大
能溶于水
√
实验室里制取气体的装置的确定
装置的选择--收集装置
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置的选择
实验室里制取气体的装置的确定
1.发生装置: 固液不加热型
2.收集装置：
实验室里制取气体的装置的确定
装置简单
操作方便
可以控制反应的发生与停止
可以控制反应的速率
便于添加液体药品
常见的几种二氧化碳的发生装置的优点
实验室里制取气体的装置的确定
1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？
气体从长颈漏斗逸出
空气没有排净
液封
排净空气
√
形成液封，防止气体从长颈漏斗排出。
排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。
实验室里制取气体的装置的确定
3.如何检验收集的气体为二氧化碳？
4.用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。
澄清石灰水
实验室里制取气体的装置的确定
连接实验装置，检查装置气密性
步骤一
用弹簧夹夹住胶管，在长颈漏斗中注入少量水至长颈漏斗下端液封，继续加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶液面
一段时间后，若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱。
说明装置的气密性良好
实验步骤
方法
现象
结论
二氧化碳的制取
如何检验呢？
二氧化碳的制取
装药品
收集气体并验满
拆除装置
步骤二
步骤三
步骤四
(先装固体后装液体)
(向上排空气法)
(先上后下，先右后左)
连接实验装置，检查装置气密性
步骤一
2.确定实验装置
1.确定反应原理及药品
3.确定操作步骤
发生装置
收集装置
依据：反应物的状态和反应条件
依据：气体的密度和溶解性等
气体的检验和验满
实验室制取气体的一般思路和方法
1．实验室常用来制取二氧化碳的药品是
A．碳粉和氧气 B．大理石高温煅烧
C．大理石和浓硫酸 D．大理石和稀盐酸
【答案】D
【详解】A、碳和氧气反应得到二氧化碳，易混入氧气导致不纯净，错误；
B、大理石高温煅烧不适合实验室使用，错误；
C、浓硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍了反应的进行，错误；
D、实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，正确。
故选D。
2．实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是
A．降低反应温度
B．用稀硫酸代替盐酸
C．粉碎大理石
D．加水稀释盐酸
【答案】C
【详解】使反应速率加快方法有升温，增大反应物浓度，加大反应物接触面积，故A错误，D错误。硫酸钙微溶于水，故B错误。粉碎大理石增大了反应物接触面积，故正确。故选C。
3．下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是
A．用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管
B．组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上
C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
D．实验室制取二氧化碳时，先装药品，后检查装置的气密性
【答案】B
【详解】A、用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先从水中移出，后熄灭酒精灯，以免冷水倒吸、炸裂试管，故操作错误；
B、组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上，故操作正确；
C、实验室加入药品时一般要遵循应先加入固体药品，再加入液体药品，故操作错误；
D、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，故操作错误。
故选B。
4．鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体，简便可行的方法是
A．观察气体的颜色、气味 B．将气体分别通入澄清石灰水中
C．将燃着的小木条分别插入气体中 D．通过实验比较三种气体的溶解性
【答案】C
【详解】A、空气、氧气和二氧化碳三种气体都是无色无味的，所以不能通过颜色和气味来鉴别三种气体，故A选项不可行；
B、空气中二氧化碳含量较少，与澄清石灰水短时间接触无明显现象，氧气与澄清的石灰水不反应，也无明显现象，因此，不能用澄清的石灰水来鉴别空气和氧气，故B选项不可行；
C、空所使燃着的木条能正常持续燃烧，氧气能使燃着的木条燃烧更旺，二氧化碳使燃着的木条熄灭，可用燃着的木条来鉴别三种气体，故C选项可行；
D、空气、氧气和二氧化碳三种气体在水中的溶解性虽然不同，但空气和氧气的差别较小，现象区别不明显，且通过验证溶解性操作麻烦，故D选项不可行；
5.我们在实验室里常用下列装置来制取和收集气体：
A B C D E F
②实验室常用加热固体甲和固体乙的混合物来制取气体丙，则制取丙选用的发生装置是 ；若收集气体丙时只能用E装置知丙的性质可能有_______________、__________________……
A
能溶于水
密度比空气的大
①硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体，实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢，实验室制取硫化氢的发生装置是 ，收集装置 。
B或C
E
课题3
二氧化碳的
实验室制取
实验药品
实验原理
实验装置
收集方法
检验方法
验满方法
实验室制取二氧化碳
实验室制取气体的一般思路和方法
大理石或石灰石、稀盐酸
将气体通入到石灰水中，看石灰水是否变浑浊。
将燃着的木条放在集气瓶口，看木条是否熄灭。
向上排空气法
确定实验原理、药品、条件等
确定实验装置（发生装置、收集装置）
确定制取气体的检验和验满方法

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