教育資源 知識(shí)點(diǎn)講義第六單元 碳和碳的氧化物課題2 二氧化碳制取的研究知識(shí)點(diǎn)1 研究氣體實(shí)驗(yàn)室制法的一般思路（難點(diǎn)）（1）研究在實(shí)驗(yàn)室條件下（如常溫、加熱、使用催化劑等），可用什么藥品，通過什么反應(yīng)來制取氣體。（2）研究制取氣體所應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置，包括發(fā)生裝置和收集裝置。 氣體的發(fā)生裝置固體和固體氣體發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài) 固體和液體 的選擇依據(jù)液體和液體 反應(yīng)條件：是否需要加熱、加催化劑等 氣體的收集裝置 密度比空氣大向上排空氣法 氣體的收集裝置 排空法 的選擇依據(jù) 密度比空氣小向下排空氣法 排水法：不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng) 在收集氣體時(shí)，除了要考慮氣體的溶解性和密度外，還要考慮氣體是否有毒，是否會(huì)污染空氣等因素。在收集有毒氣體時(shí)，還要采取措施，防止氣體逸散到空氣中，如采用排水法或密閉型的排空法收集，對(duì)多余的氣體還要吸收處理，避免對(duì)空氣造成污染。 【引申拓展】 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置如下表發(fā)生裝置收集裝置裝置示意圖應(yīng)用要求固體與液體反應(yīng)，不需要加熱固體與固體反應(yīng)，需要加熱待收集的氣體不易溶于水或難溶于水，不與水反應(yīng)待收集的氣體密度比空氣的大，不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)，不污染空氣待收集的氣體密度比空氣的小，不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)，不污染空氣（3）如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制取的氣體，可利用該氣體的特征反應(yīng)來進(jìn)行驗(yàn)證，如用帶火星的木條檢驗(yàn)制取的氣體是否為氧氣等。知識(shí)點(diǎn)2 （重點(diǎn)）（1）常用藥品：大理石（石灰石）跟稀鹽酸。 （2）反應(yīng)原理：CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：固體逐漸溶解，有大量氣泡產(chǎn)生。 （4）反應(yīng)裝置：如圖所示。（5）收集方法：向上排空氣法（6）CO2的檢驗(yàn)：將氣體通入是澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，有關(guān)該反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O .（7）CO2的驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，如果燃著的木條火焰熄滅，則證明氣體已收集滿。（8）實(shí)驗(yàn)步驟：檢查裝置的氣密性；放入塊狀藥品大理石或石灰石；塞緊雙孔膠塞；由長(zhǎng)頸漏斗加入液體；收集氣體。（9）注意事項(xiàng)：長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)插入液體一下，否則CO2會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗口逸出；驗(yàn)滿時(shí)燃著的木條只能放在集氣瓶口，如果伸入到集氣瓶中就無法證明氣體是否已經(jīng)集滿了?！疽族e(cuò)點(diǎn)津】（1）大理石、石灰石均為塊狀，主要成分為CaCO3 。（2）不能用Na2CO3、CaCO3粉末代替塊狀大理石或石灰石，因?yàn)镹a2CO3、CaCO3粉末與酸的反應(yīng)速率太快，反應(yīng)不易控制。（3）不能用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，使制得的CO2氣體中含有較多的HCl氣體；稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶物CaSO4覆蓋在反應(yīng)物表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行。（4）實(shí)驗(yàn)室選用藥品的原則：藥品價(jià)格便宜，容易獲得；反應(yīng)速率適中，便于控制；節(jié)能；操作簡(jiǎn)單；盡量減少環(huán)境污染等。知識(shí)點(diǎn)3 CO2的工業(yè)制法 工業(yè)上，把石灰石放在石灰窯里，經(jīng)過高溫煅燒制得生石灰，同時(shí)得到副產(chǎn)品二氧化碳。CaCO3 CaO + CO2邊講邊練例1、通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一些規(guī)律，一下是老師提供的一些實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)你結(jié)合下圖回答問題：（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的化學(xué)方程式：_。（2）選擇_裝置組合來制備和收集氧氣（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。（3）已知氨氣是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無色酚酞的水中，觀察到的現(xiàn)象是_。（4）加熱氯化銨與氫氧化鈉的固體混合物制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_。點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣可采取過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀、高錳酸鉀的方法，所以發(fā)生裝置可選擇A或B氧氣不易溶于水，密度比空氣的大，所以可用排水法或向上排空法收集，可選擇C、D或F裝置來收集。氨水能使無色酚酞溶液變紅，加熱氯化銨與氫氧化鈉的固體制取氨氣選擇的反應(yīng)裝置是A。（1）CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 （2）BC或BD或BF或AC或AD或AF（3）液體變紅且集氣瓶中的液面上升 （4）A【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖所示是實(shí)驗(yàn)室常用的制取和收集氣體的裝置。 A B C（1）采用A裝置制取氣體時(shí)，反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件需要滿足什么要求？ （2）采用B裝置可以制取多種氣體，請(qǐng)寫出其中一種氣體的反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （3）寫出可采用C裝置（氣體由d口進(jìn)入）收集的一種氣體的名稱，并用簡(jiǎn)單的方法驗(yàn)證該氣體。例2、下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題。（1）寫出儀器a 的名稱：_。（2）用上述裝置組裝實(shí)驗(yàn)室制取和收集二氧化碳的一組儀器組合是_（填裝置代號(hào)字母）。若用F進(jìn)行排空氣法收集氫氣，則氣體應(yīng)從_口進(jìn)入（填“b”或“c”）。（3）若某同學(xué)用C裝置收集一瓶較純凈的氧氣，當(dāng)觀察到_時(shí)開始收集。點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品是固體石灰石與液體稀鹽酸，反應(yīng)不需要加熱，故發(fā)生裝置應(yīng)選A；因?yàn)槎趸寄苋苡谒?，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空氣大，所以收集二氧化碳可用向上排空法D或F。氫氣密度比空氣小，可用向下排空氣法收集，所以氣體應(yīng)從c口進(jìn)入。收集一瓶較純凈的氧氣，當(dāng)觀察到導(dǎo)管口出有連續(xù)均勻的氣泡冒出時(shí)開始收集，因?yàn)橐婚_始排出的是空氣。【針對(duì)訓(xùn)練2】 下列有關(guān)制取干燥的氧氣或二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤的是 （ ）例3、兩份質(zhì)量相等的碳酸鈣，一份與足量的鹽酸反應(yīng)，另一份煅燒，則所得的二氧化碳的質(zhì)量（ C ）A與鹽酸反應(yīng)的多 B高溫煅燒的多期末沖刺100分完全試卷答案C一樣多 D無法判斷政治理論知識(shí)應(yīng)知應(yīng)會(huì)點(diǎn)撥：兩種方法制取CO2的反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：實(shí)驗(yàn)室制取CO2：CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 ；高溫煅燒碳酸鈣制取CO2：CaCO3 CaO + CO2。從化學(xué)方程式上看，都生成44份質(zhì)量的CO2，所以相同質(zhì)量的碳酸鈣參加反應(yīng)，生成的CO2的質(zhì)量一定是相等。數(shù)學(xué)題目大全帶答案【針對(duì)訓(xùn)練3】工業(yè)制取CO2的常用方法是 （ ）A木炭在氧氣中燃燒 B煅燒石灰石探究學(xué)習(xí)法C大理石跟稀鹽酸反應(yīng) D石灰石跟稀硫酸反應(yīng)例4、某化學(xué)興趣小組利用圖1中的裝置探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)。組合裝置圖，回答下列問題：（1）寫出圖1中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a_，b_。（2）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣（NH3），應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_（填上圖中的字母）。（3）該小組設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)。 當(dāng)打開K1、關(guān)閉K2時(shí)，利用I、裝置，可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是_（填字母）。 a、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳 b、鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 當(dāng)打開K2、關(guān)閉K1時(shí)，可以利用、裝置制得二氧化碳并驗(yàn)證其性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式是_ ；若要證明二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，可向燒杯的水中滴加_。材料科學(xué)概論試題 點(diǎn)撥：（1）要熟記常見儀器的名稱和用途，長(zhǎng)頸漏斗、錐形瓶；（2）根據(jù)用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣（NH3），可知反應(yīng)條件是加熱，所以發(fā)生裝置選擇帶有酒精燈的A；（3）根據(jù)裝置圖可知?dú)怏w的密度必須比空氣密度小，聚集在上方，使空氣從下方被排出，由于二氧化碳密度比空氣大，所以不能制取和收集二氧化碳，氫氣密度比空氣密度小，所以可以用來制取和收集氫氣；實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)物是碳酸鈣與稀鹽酸，生成物是氯化鈣、水、二氧化碳，通過觀察法配平即可，二氧化碳后面標(biāo)上上升符號(hào)； 由于二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色，所以可以用紫色石蕊試液來證明，二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)生成了酸溶液課堂演練 1、實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳?xì)怏w的常用方法是 （ ） A煅燒石灰石 B點(diǎn)燃木炭 C用石灰石與稀鹽酸反應(yīng) D碳酸分解文成公主進(jìn)藏教學(xué)實(shí)錄2、下列關(guān)于O2和CO2的說法正確的是 （ ）A都含有氧元素 B都是氧化物新葉閱讀答案C都含有氧氣分子 D都能使帶火星的木條復(fù)燃3、自然界中存在氧循環(huán)和碳循環(huán)，其中能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣的是 （ ）A水變成水蒸氣 B動(dòng)植物的呼吸C植物的光合作用 D化石燃料的燃燒4、區(qū)別空氣、氧氣和二氧化碳這三瓶無色氣體最簡(jiǎn)單的方法是 （ ）A分別聞三瓶氣體的氣味 B分別倒入澄清的石灰水C分別將燃著的木條放入其中 D分別測(cè)三瓶氣體的密度教師的情緒管理5、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳分如下五步：檢查裝置的氣密性按要求裝配好儀器向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸向錐形瓶中放入小塊的石灰石收集氣體。其正確的操作順序是 （ ） 機(jī)械工程師工作內(nèi)容A B C D6、推拉注射器活塞的方法可以檢查如圖裝置的氣密性。當(dāng)緩慢向右拉動(dòng)活塞時(shí)，如果裝置氣密性良好，能觀察到的現(xiàn)象是 （ ） A注射器內(nèi)有液體 B瓶中液面明顯上升教學(xué)科研 C長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升 D長(zhǎng)頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡7、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有高錳酸鉀、稀硫酸、稀鹽酸、石灰石、棉花及以下儀器： （1）利用上述藥品實(shí)驗(yàn)室制取氧氣所需要的儀器是_（填序號(hào)）；制取該氣體的化學(xué)方程式為_。 （2）請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式：_。將制取二氧化碳的發(fā)生裝置圖畫入方框內(nèi)，并與A裝置連接： 實(shí)驗(yàn)過程中A裝置內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。由此得出的結(jié)論是_。8、綠色植物的呼吸作用會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，小明猜測(cè)：種子的萌發(fā)過程可能也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。打開D裝置中的閥門，水位下降，空氣就會(huì)依次進(jìn)入裝置。（1）A裝置的作用是_。（2）如果觀察到_的現(xiàn)象，則小明的猜想是正確的。（3）請(qǐng)指出D裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：_。9、根據(jù)下圖所示裝置回答問題： （1）寫出有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a_ 、b_。 （2）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_ ，收集裝置是_。請(qǐng)寫出檢驗(yàn)集氣瓶中已充滿二氧化碳的方法_。 （3）實(shí)驗(yàn)室利用裝置B、C進(jìn)行雙氧水制取氧氣時(shí)，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。實(shí)驗(yàn)時(shí)，若氣體產(chǎn)生太快，雙氧水可能從長(zhǎng)頸漏斗噴出，下列處理方法你認(rèn)為合理的是 （填序號(hào)）_。 A用止水夾夾緊膠皮管 B將導(dǎo)管移出水面 C從長(zhǎng)頸漏斗中加入更多的雙氧水D從長(zhǎng)頸漏斗中加入水，沖淡雙氧水為控制反應(yīng)速率，可將B裝置作何改動(dòng)？_。（4）F裝置有洗氣、檢驗(yàn)、貯氣等用途若用排水集氣法收集一氧化碳時(shí)，瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氣體從 _（填“a”或“b”，下同）處導(dǎo)管通入。若要除去氧氣中的水蒸氣，混合氣體應(yīng)從_處導(dǎo)管進(jìn)入，瓶中盛有的物質(zhì)可以是_。（5）下列反應(yīng)可使用A裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是_ （填序號(hào)）A鋅和稀鹽酸制氫氣 B高錳酸鉀制氧氣 C驗(yàn)證碳酸氫銨的不穩(wěn)定性 D一氧化碳還原氧化鐵10、某研究小組在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的研究中發(fā)現(xiàn)，通常不選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，其原因是反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物覆蓋在固體的表面，阻礙了大理石與稀硫酸的接觸，反應(yīng)速率逐漸減慢甚至停止。為此，該小組設(shè)立研究課題：選擇合適濃度的硫酸和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度制取二氧化碳。 實(shí)驗(yàn)一選擇合適濃度的硫酸操作：在28時(shí)，用裝有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直徑為2mm大理石的大試管中注入硫酸，記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，見下表：試管編號(hào)12345硫酸濃度（%）1520253035氣體體積（mL）3547555142實(shí)驗(yàn)二選擇合適的反應(yīng)溫度操作：往盛有1g直徑為2mm大理石的大試管中分別加入5mL相同合適濃度而不同溫度的硫酸溶液，觀察反應(yīng)的情況，記錄如下表：試管編號(hào)ABCDE溫度（）4050607080現(xiàn)象和比較有少量氣泡氣泡比A號(hào)試管多氣泡明顯比B號(hào)試管多大量氣泡產(chǎn)生，與常溫用鹽酸反應(yīng)相似反應(yīng)激烈，迅速產(chǎn)生大量氣體 請(qǐng)根據(jù)本次活動(dòng)的研究目的，分析處理以上兩個(gè)表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論： （1）稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28時(shí)，選用硫酸的濃度最合適為_%，因?yàn)闈舛刃∮诨虼笥诤线m濃度對(duì)反應(yīng)的影響是_。 （2）在合適的硫酸濃度下，應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為_ ，因?yàn)闇囟雀哂诨虻陀谠摐囟葘?duì)反應(yīng)的影響是_。在最合適反應(yīng)溫度時(shí)硫酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 （3）除選用適當(dāng)?shù)臏囟群秃线m濃度的硫酸之外，在反應(yīng)過程中，為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加_操作，更有利于氣體的制備。 （4）你認(rèn)為該研究小組還可以研究_對(duì)該反應(yīng)速率的影響。（5）在以下硫酸和大理石反應(yīng)的裝置中，最佳選用_（填編號(hào)）。教育資源