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第5章　奇妙的二氧化碳
第2节 二氧化碳的实验室制法
第1课时
1.了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理。（化学观念）
2.根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案。（科学探究与实践）
3.能动手进行实验，体验二氧化碳的实验室制取过程，学习二氧化碳实验室制取的有关技能。（科学探究与实践）
1.哪些化学反应可以生成二氧化碳？写出相关反应的化学方程式。
高温煅烧石灰石： 。
碳在氧气中充分燃烧： 。
一氧化碳在氧气中燃烧： 。
加热碳酸氢铵： 。
2.上述化学反应适合于实验室制取二氧化碳吗？请说明理由。
上述反应不适合于实验室制取二氧化碳。
碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳，但高温需要消耗大量的热能；
一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳，但产物中均易混入其他气体。
1.选择试剂
稀盐酸与块状石灰石（或大理石）。
2.反应原理
实验室制取二氧化碳的反应原理为 。
工业上制取二氧化碳
（1）制取方法：高温煅烧石灰石生成生石灰（CaO）和二氧化碳。
（2）反应原理：
一、实验室制取二氧化碳的原理　
（1）利用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸反应来制取二氧化碳，因反应速率适中，原料廉价易得，便于气体收集，所以在实验室里普遍使用此原料制备二氧化碳。
（2）不用浓盐酸与块状石灰石反应。因为浓盐酸挥发性强，会使制得的CO2中混有HCl气体，使CO2不纯。
（3）不用稀硫酸与块状石灰石反应。因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止反应继续进行。
（4）不用稀盐酸与碳酸钠粉末（或纯碳酸钙）反应。因为碳酸钠粉末（或纯碳酸钙）与稀盐酸反应速率过快，产生的气体不便于收集。
二、实验室制取二氧化碳的装置
1.发生装置
（1）选择依据：反应物的状态和反应条件。
（2）选择装置：实验室制取CO2所用反应物是固体与液体，反应条件是常温，属于固液常温型，发生装置与用双氧水和二氧化锰制取O2的装置相似，如下所示：
装置特点：简易装置，可制
取少量气体。
①
②
装置特点：使用长颈漏斗，便于添加液体（长颈漏斗下端管口应伸入液面下，防止气体逸出）。
检查装置气密性的方法：用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内注入一定量的水至长颈漏斗内形成一段水柱，观察液面，一段时间后，若液面保持一定高度不下降，则气密性良好。
③
装置特点：添加了多孔塑料片和弹簧夹，可控制反应发生和停止。
④
装置特点：使用分液漏斗，除了便于添加液体外，还能通过活塞控制滴液的快慢，便于控制反应速率（分液漏斗可用注射器代替）。
检查装置气密性的方法：将直角导管连接长导管，并伸入液面以下，关闭分液漏斗活塞，用手紧握锥形瓶（或用热毛巾捂住锥形瓶），若导管口有气泡产生，说明装置的气密性良好。
2.收集装置
（1）选择依据：气体的密度和溶解性。
（2）选择装置：CO2能溶于水且能与水反应，不宜用排水法；CO2密度大于空气，只能用向上排空气法，如图所示。
导管伸入集气瓶时，末端必须插到集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气，使收集到的CO2气体更纯净。
3.制取二氧化碳的实验操作步骤
操作步骤按“查” “装” “ 定” “加” “ 收” “ 验”，可简记为“茶庄定价收盐”。
4.二氧化碳气体的检验与验满
（1）检验：将被检验气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2，否则不是。
（2）验满：用燃着的木条靠近收集二氧化碳气体的集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满，否则未满。
不能用燃着的木条检验CO2，因为N2、稀有气体等其他气体也能使燃着的木条熄灭。
检验和验满的区别
检验是利用某气体的特性，使用某种方法证明该气体是什么气体；验满是已知该气体是什么气体，使用某种方法来检验该气体是否已收集满。
制取的二氧化碳中混有少量的HCl气体（盐酸中能挥发出HCl气体）和水蒸气，实验室常将制取的气体先通过饱和NaHCO3溶液除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。
一、实验室制取二氧化碳的原理
1.选择试剂：稀盐酸与块状石灰石（或大理石）
2.反应原理：
二、实验室制取二氧化碳的装置
1.发生装置 固液不加热型
2.收集装置 向上排空气法
3.制取二氧化碳的实验操作步骤
“查”“装”“ 定”“加”“ 收”“ 验”
4.二氧化碳气体的检验与验满
本节课你学会了哪些知识？
收获了什么方法？
还有什么疑惑吗？
1.下列方法中最适合用于实验室制取二氧化碳的是（　　）
A.碳在空气中充分燃烧
B.稀盐酸和碳酸钙粉末反应
C.常温下稀盐酸与大理石反应
D.高温煅烧石灰石
C
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按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向广口瓶中放入几小块大理石；⑤收集气体。
下列操作顺序正确的是（　　）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
3.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（　　）
A.二氧化碳的密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B.二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集
C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸
D.该反应在常温下即可迅速进行，故气体发生装置不需要加热
C
B
5.如图所示实验装置不能用于实验室制取二氧化碳气体的是（　　）
4.检验二氧化碳常用方法是( )
A.通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊
B.燃着的木条伸入气体中
C.通入紫色石蕊溶液
D.通过灼热的氧化铜
A
A

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