初三化学秋季上册讲义 第十三讲二氧化碳的制取学生强化版文档格式.docx

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化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所

示）。

收集时要注意将导管插到瓶底。

4.验满：

将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.检验：

将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明

有CO2生成。

【特别注意】

药品选用应注意的问题：

（1）不能用浓盐酸。

浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。

（2）不能用硫酸。

因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。

（3）不可用碳酸钠。

因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。

典例精讲

【典例1】

（2019春•东阳市期末）如图是实验室常见的一些装置，关于装置的选择和使用错误的是（　　）

A．甲装置既可以作为制取氧气的发生装置，也可以作为制取二氧化碳的发生装置

B．乙装置可作为利用干燥的高锰酸钾制取氧气的发生装置

C．丙装置测量氧气体积时，瓶内装满水，气体从c端进入，另一端与量筒相连

D．若盐酸和石灰石足量，选择甲、丙两种装置，导管c接导管a依然无法收集到一瓶CO2

【典例2】

（2019•深圳模拟）下列应用于实验室里制CO2的试剂，最合适的是（　　）

A．稀盐酸与碳酸氢钠B．稀硫酸与碳酸钠

C．稀盐酸与碳酸钙D．稀硫酸与碳酸钡

【典例3】

（2019•马尾区模拟）如图为实验室制取CO2四套装置，其中可能收集不到CO2的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【典例4】

（2019春•潍城区期末）实验室用石灰石和稀盐酸制二氧化碳时，不需要使用的仪器是（　　）

A．大试管B．酒精灯C．集气瓶D．锥形瓶

【典例5】

（2019•攀枝花）关于下列装置使用的说法，不正确的是（　　）

用此装置制取氧气B．

用此装置制取二氧化碳

用此装置收集氢气D．

用此装置收集氧气

【典例6】

（2019•开远市二模）鉴别二氧化碳的正确方法是（　　）

A．将气体通入澄清石灰水中

B．吸入该气体，看是否感到气喘、头疼

C．将气体通入紫色的石蕊试液

D．将燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭

【典例7】

（2019春•密山市期末）检验二氧化碳气体是否收集满的正确方法是（　　）

A．加入石灰水充分振荡

B．把燃着的木条放在瓶口

C．把燃着的木条放在瓶内

D．加入紫色石蕊试液充分振荡

【典例8】

（2019春•西城区校级期中）常用于检验二氧化碳气体的物质是（　　）

A．水B．澄清石灰水C．食盐水D．糖水

【典例9】

（2019•蚌埠二模）下列实验操作正确的是（　　）

A．制取CO2，石灰石加入试管后，立即将试管固定在铁夹里

B．制取氢气时，先用酒精灯预热，然后用外焰对准药品加热

C．利用过氧化氢制取氧气，长颈漏斗的末端浸入液体中

D．木炭还原氧化铜的实验结束时，先移走酒精灯，试管冷却后再从石灰水中移出导管

【典例10】

（2019•黄浦区二模）有关实验室制取二氧化碳的过程正确的是（　　）

原料B．

发生装置

干燥D．

验满

知识点2

实验室制取二氧化碳的研究与实践

1.化学反应原理的确定：

可以生成二氧化碳的化学反应有很多，例如：

（1）碳在氧气（或空气）中燃烧：

C+O2

CO2

（2）碳在高温下还原金属氧化物：

2CuO+C

2Cu+CO2↑　2Fe2O3+3C

4Fe+3CO2↑

（3）石灰石高温分解：

CaCO3

　CaO+CO2↑

（4）大理石（或石灰石）与稀盐酸在常温下反应：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（5）蜡烛、木柴、酒精、汽油等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。

有二氧化碳生成的化学反应不一定都适用于实验室制取二氧化碳。

首先要考虑可操作性，其次再考虑哪个更方便易行、原料是否易得、是否利于收集等。

（1）和（5）虽然都能生成二氧化碳，但由于燃烧需要在氧气（由空气）中进行，放出大量的热，对仪器、装置的要求高而且复杂，燃烧后的高温气体收集也很困难，所以在实验室里可操作性差；

（2）和（3）需在高温下进行，操作较复杂且消耗能源。

（4）方案操作简便，故实验室通常选用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应来制取二氧化碳。

2.实验室制取气体装置的确定：

制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分，其选择依据如下：

（1）气体发生装置的选择：

由反应物的状态和反应条件来确定。

①若反应物只有固体，反应需要加热时，应选择下图A所示的实验装置。

②若反应物状态为固体+液体，反应不需要加热时，应选择下图B所示的实验装置。

（2）气体收集装置的选择：

依据气体的物理性质（是否溶解于水、密度比空气大还是小）和化学性质（是否与水、空气发生反应）来选择。

①气体的密度大于空气的密度（或相对分子质量大于29），可用向上排空气法收集（上图D）。

②气体的密度小于空气的密度（或相对分子质量小于29），可用向下排空气法收集（上图E）。

③气体不易（或难）溶于水且不与水反应，可用排水法收集（上图C）。

1.实验室制取气体的一般思路和方法：

（1）首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，研究如何验证制得的气体等。

（2）选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。

（3）制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；

选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。

（4）验证气体时，实验现象要明显。

2.氧气、二氧化碳的实验室制法比较：

气体名称

氧气

二氧化碳

反应原理

过氧化氢催化分解或高锰酸钾受热分解

大理石（或石灰石）与稀盐酸反应

化学方程式

2H2O2

2H2O+O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

发生装置

（注意：

加热高锰酸钾制氧气时，试管口处要放一小团棉花）

收集装置

检验方法

将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃

通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊

验满方法

将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则证明满了

将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则证明满了

（2019•惠州一模）下列CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（　　）

（2019•河南模拟）某同学设计了制取并检验CO2性质的简易装置（如图所示），拉动铜丝，把布袋浸入醋酸后有气泡产生，则下面叙述错误的是（　　）

A．湿润的石蕊试纸变红色

B．该装置可以使反应随时发生随时停止

C．可以用铝丝代替铜丝

D．该实验充分体现废物利用，节约资源的理念

（2018秋•十堰期末）下图中的实验方法或操作不正确的是（　　）

倾倒液体B．

振荡试管

熄灭酒精灯D．

CO2验满

（2018秋•肥城市期末）用如图装置进行实验，不能达到实验目的是（　　）

收集一瓶氧气

B．

检验二氧化碳

验证二氧化碳是否收集满

D．

观察氧气的流速

（2019•霍邱县二模）实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是（　　）

A．搭好装置后，检查装置气密性

B．先加入大理石，再加入稀硫酸

C．用向下排空气法收集二氧化碳

D．用带火星的木条放在瓶口验满

（2019•苏州）下列有关CO2实验的图示正确的是（　　）

制取CO2

收集CO2

验证CO2已集满

验证CO2能与水反应

（2019春•西湖区校级月考）甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是（　　）

A．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态

B．甲装置气体导出过程中容器内外气压相等

C．甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止

D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能

综合练习

一．选择题（共20小题）

1．（2019•慈溪市模拟）甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是（　　）

C．甲装置优点可以控制化学反应的发生与停止

2．（2019•宁波模拟）如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是（　　）

气密性检查B．

添加试剂

收集气体D．

3．（2019•乐陵市二模）下列装置应用于实验室二氧化碳的制备、干燥、收集，验满的实验，不能达到实验目的是（　　）

4．（2018秋•潘集区期末）在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。

如图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是（　　）

检查装置气密性B．

加入药品

5．（2019春•西城区校级期中）常用于检验二氧化碳气体的物质是（　　）

6．（2019春•东营区校级期末）实验室制二氧化碳有以下操作：

①向锥形瓶中加入大理石；

②向长颈漏斗中注入稀盐酸；

③检验生成的气体是二氧化碳；

④检查装置气密性；

⑤收集气体并验满二氧化碳．正确的操作顺序是（　　）

A．④②③⑤①B．④①②③⑤C．④②①③⑤D．④②⑤③①

7．（2018秋•昭平县期末）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按要求装配好仪器；

③向漏斗中注入酸液；

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．①