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考点05 二氧化碳的制取
考试说明
初步学习二氧化碳的实验室制取方法。
2、学会实验室制取气体的思路和方法
聚焦考点☆温习理解
考点1 二氧化碳的制法
一、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定
①若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。
②若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时则用制CO2的发生装置。
（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：
①难溶于水的气体用排水法收集。 CO只能用排水法（因为密度约等于空气，且有毒）
②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。 CO2只能用向上排空气法（因为能溶于水）
③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。
二、实验室制取二氧化碳的方法
1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸
2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3、二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石： CaCO3 CaO+CO2↑
实验突破
1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸
①不能用H2SO4 与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。
②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因：浓盐酸易挥发成HCl气体混入生成的CO2中。
③不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。
2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3、装置图：
装置的注意事项：
（1）若用长颈漏斗来注入盐酸，则长颈漏斗的下端必须伸入液面以下（防止空气混入瓶内，及生成的气体从漏斗溢出）。
（2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
4、气体收集方法：向上排空气法
5、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
名师点睛☆典例分类
类型一、二氧化碳的制取思路
【例1】【2017年江苏省南京市】实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳 D．装置②可以较好地控制反应速率
【答案】A
【解析】用高锰酸钾加热制取氧气选择装置①，因为氧气的不易溶于水可用装置⑤收集， A是正确的叙述;B选项因为氢气的密度不空气的小不能采用向上排空气法收集气体；C选项因为二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集；D选项装置②只能方便液体药品的加入，不能控制反应速率；故答案选择A。
【点睛】实验室制二氧化碳时，如果选择固液常温型装置，长颈漏斗的下端口要伸入液面以下，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，因为二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故只能用向上排空气法收集，干燥气体时，气体一定要通入液面以下以便充分反应。
类型二、二氧化碳的实验室制取及性质的验证
【例2】??【2017年浙江省绍兴市】图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分带小孔的眼药水瓶，下部客浸入和离开白醋。以控制反应进行与停止，它相当于乙图中的______(选填字母）装置；该装置虚线框中应选用乙图中的______(选填字母)装置来收集CO2气体；检验CO2气体是否集满的方法是______________。
【答案】.A；C；将燃着的木条置于矿泉水瓶口，观察是否熄灭
【点睛】根据题中的叙述要制取干燥、纯净的二氧化碳，因为反应在溶液内进行且反应物浓盐酸有挥发性。制取的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体，去除氯化氢气体要用饱和碳酸氢钠溶液，故应该先除去氯化氢后干燥气体的顺序进行。
课时作业☆能力提升
一、选择题
1．【2017年浙江省湖州市】实验室为了收集干燥的二氧化碳气体，让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是
A．a接c B．a接d C.b接c D．b接d
【答案】A
【解析】浓硫酸具有吸水性，二氧化碳密度比空气大。为了收集干燥的二氧化碳气体，让制取的气体先后经过甲、乙两装置。关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是A．a接c。
2．【2016年重庆市A】甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是（ ）

A． B． C． D．
【答案】C
3．【2016年重庆市B】实验室制取干燥的CO2气体，不会用到的装置是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】制取二氧化碳要用固体石灰石（或大理石）与稀盐酸反应，可知应选用的发生装置是C；又因为二氧化碳的密度大于空气的密度，能溶于水，可选D向上排空气法收集；浓硫酸具有吸水性，所以可用浓硫酸来对二氧化碳气体进行干燥。故选A．
二、非选择题
4．【2017年四川省内江市】下图为实验室制取某些气体的装置示意图，据此回答有关问题
（1）写出图中序号①的仪器名称_________________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为_____________；其中二氧化锰的作用是___________________________；若选用E装置收集氧气，气体应从______端(填a或b)进入。
（3）检查A装置气密性的方法为______________________________。
（4）通常状况下，甲烷是一种无色无味气体、难溶于水、密度比空气小。实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得，制取并收集甲烷可选用的装置是_________。(填字母)
【答案】（1）长颈漏斗；（2）2H2O22H2O+O2↑；催化作用；b;（3） 通过长颈漏斗注水，当水超过长颈漏斗的下端 ， 关闭A装置活塞长颈漏斗中的液柱不发生变化，说明气密性良好；（4）BF或BD
5．【2017年云南省昆明市】如图为实验室常用装置．
（1）写出仪器①的名称 ．
（2）实验室用a装置制氧气，反应的化学方程式为 ．
（3）a装置还可用于实验室制二氧化碳，反应的化学方程式为 ；将产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水 ，该气体为二氧化碳．
（4）若在实验室收集氢气，应选择的收集装置为 （填序号）．
【答案】（1）长颈漏斗（2）2H2O22H2O+O2↑（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 变浑浊
（4）b或d
6. 【2016年甘肃省天水市】如图是实验室常用的实验装置，请根据要求回答问题：
（1）仪器a的名称： 。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为 ，选用的气体发生装置是 （填装置序号）。
（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制成氨气（NH3），选用的气体发生装置是 （填装置序号）。
（4）图中的C、D、E三种装置，均可用如图F装置代替，若用F装置进行排空气法收集CO2、CO2从F装置的 （填“a”或“b”，下同）导管口通入；若用F装置进行排水法收集O2，可先在F装置中装满水，然后将O2从F装置的 导管口通入。
（5）将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热后溶液又变成紫色。用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因： 。
【答案】（1）试管（2）2KClO32KCl+3O2↑ A（3）B（4）b a（5）H2CO3H2O+CO2↑
【解析】：（1）仪器a是试管，故填：试管；（2）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可。故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；A；（3）氧化钙是固态的，氨水是液态的，该反应在常温下进行，故填：B；（4）欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳，因为二氧化碳的密度比空气大，则应从b端通入；欲使用装置F用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从a端通入．故填：b；a；（5）碳酸不稳定，受热后分解为水和二氧化碳，故看到由红色恢复紫色，故填：H2CO3H2O+CO2↑。
7．【 重庆外国语学校2018级初三上期中考试】下图是实验室制取气体的发生装置和收集装置。
请你回答下列问题：
（1）仪器a的名称是?_______________；
（2）实验室可用大理石和稀盐酸反应制备二氧化碳。已知二氧化碳是无色无味的气体，密度比空气大且可溶于水。若从控制反应速率角度考虑，应选择的发生装置是?______________(填字母编号)；
（3）实验室选择装置C制取氧气，其反应符号表达式是_______________________________?；
（4）D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置，其中不能用来收集氢气的是_________(填字母编号)。
（5）用G装置收集氧气并验满，则带火星的木条放在__________(“长导管”或“短导管”)。
【答案】 分液漏斗 B KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 E 短导管
于空气，极难溶于水，可用向下排空气法或排水法收集，不能用向上排空气法收集，故选E；（5）氧气的密度大于空气，用G装置收集氧气，应从长导管进氧气，验满时带火星的木条放在短导管口。
8．【 山东省济南市槐荫区2018届九年级上学期期中】如图是实验室制取、收集、物质分离的部分装置，请回答下列问题：
（1）请写出下列仪器的名称a___________；b___________。
（2）实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，反应的化学方程式为：___________________，该反应属于_______反应(填化合、分解、氧化之一)。
不能用D装置收集氧气的原因是______________________________。
（3）反应后的混合物中，固体物质的化学式为________ ，可以通过F装置将其分离出来，F装置涉及的操作名称是_________，说出图F中的一条错误_____________________________________
（4）氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰做催化剂并加热的条件下，能较快的分解为氯化钾和氧气，写出该反应的化学方程式_____________________________________________
（5）在加入药品之前，检查B装置气密性的方法是________________________________
（6）在实验室里常用氯化铵固体与氢氧化钙固体通过加热制取少量氨气，氨气易溶于水，密度小于空气，制取氨气应选用的发生装置为______(填序号，下同)，收集氨气应选用的装置为_______ 。
【答案】 锥形瓶 分液漏斗(有错别字不得分) 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑ 分解 氧气的密度大于空气的密度 MnO2 过滤(有错别字不得分) 没有用玻璃棒引流或漏斗下端没有贴近烧杯内壁(说明：填两条的，两条都对得1分，不管填几条，只要有错就不给分) 2KClO32KCl+ 3O2↑ 【答题空10】关闭分液漏斗的开关，导气管插入水中，用手握住锥形瓶的外壁，导管口有气泡冒出，证明装置不漏气 A D
【解析】（1）a仪器为试管；b仪器为集气瓶；（2）过氧化氢分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式为2H2O22H2O + O2↑；反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；由于氧气的密度大于空气的密度，所以不能用D装置收集氧气；（3）二氧化锰作为催化剂反应前后质量和化学性质不变，所以反应后的混合物中，固体物质的化学式为MnO2；F装置涉及的操作为过滤；图中没有用玻璃棒引流或漏斗下端没有贴近烧杯内壁；（4）氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰做催化剂并加热的条件下，生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+ 3O2↑；（5）B装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的开关，导气管插入水中，用手握住锥形瓶的外壁，导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。（6）实验室里可用氢氧化钙与氯化铵的固体混合物加热制取氨气，是固体加热型反应，则制取氨气所需的气体发生装置为A，氨气极易溶于水，不能用排水法收集，密度小于空气，可以使用向下排空气法收集。

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