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1、人教版同步教参化学九年级第六单元碳和碳的氧化物第2节二氧化碳制取的研究第六单元 碳和碳的氧化物第2节 二氧化碳制取的研究【知识梳理】二氧化碳的实验室制法1.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。反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。反应物是固体与液体或液体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定。a.难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法（排空气法易中毒）b.密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应） 密度比空气小用向下排空气法2.二氧化碳的实

2、验室制法 （1）原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （2）选用和过氧化氢制氧气（制氢气）相同的发生装置 （3）气体收集方法：向上排空气法 （4）实验步骤：一查、二装、三注入、四收集 （5）验证方法：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。 （6）制取二氧化碳的注意事项不能用碳酸钠粉末替代块状碳酸钙，因为碳酸钠粉末和稀盐酸反应太快，反应难以控制。不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发出HCl气体，且该反应是放热反应，会使浓盐酸挥发出更多的HCl气体，混在CO2中，使

3、收集的CO2气体不纯。不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸和碳酸钙产生的硫酸钙属于微溶物，会附着在碳酸钙表面，阻止反应的进一步进行。3.二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石： CaCO3高温CaO+CO2 【生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2】【诊断自测】1.在实验室二氧化碳的制取选择和反应，该反应的化学方程式为。2.实验室里制取气体的装置包括和两部分，气体发生装置的选择要考虑和。3.实验室用法收集二氧化碳，验证制取出的气体是否是CO2，应将，验证CO2 是否装满集气瓶的方法是：，收集好CO2的集气瓶应放在桌面上。4.实验室制取CO2一般有5个步骤，下列操作中步骤正确的是（ ）检

4、查装置的气密性， 按要求装配好仪器， 向长颈漏斗中装配好溶液，向广口瓶内放入几块大理石， 收集气体A. B. C. D.5.小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张( ) A不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 C选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2 D选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO26.用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。（1）选择装置A用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式为，用排水法收集氧气的依据是。（2）用装置B制取二氧化碳的化学方程式为

5、：，检验二氧化碳已收集满的方法是，长颈漏斗末端位于液面下的原因是。（3）将二氧化碳通入装置C中,观察到的现象是，用化学方程式表示为。（4）将装置C中紫色石蕊溶液换成澄清的石灰水，再通入二氧化碳，观察到的现象是，用化学方程式表示为。【考点突破】类型一：二氧化碳的实验室制法例1.实验室制取二氧化碳最适合的反应物是( )A.碳酸钠粉末和稀硫酸 B.石灰石和稀盐酸C.大理石和稀硫酸 D.大理石和浓盐酸答案：B解析：选择一种物质的实验室制法，不仅要考虑其理论上是否可行，还要考虑反应速率是否适度，操作上是否简便，价格是否合算，生成物的纯度等诸多因素，并非所有能生成该物质的反应都可以作为制备方法。例2.检验

6、集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是( )A加入澄清石灰水，观察是否变浑浊B将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭C加入紫色石蕊试液，观察是否变红色D将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭答案：A解析：此题考查二氧化碳的检验方法。检验是不是二氧化碳应加入澄清石灰水，观察石灰水是否变浑浊，验证二氧化碳是否收集满可将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭。例3.某学生设计了下图四套装置来制取CO2，其中不能使反应随时发生或停止的（）答案：B解析：A中的试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行。B中虽然有带孔的塑料片

7、，但是稀盐酸总是浸没大理石，所有无法控制反应的进行。C中石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行。D中的原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行。类型二：实验室制取气体时装置的选取原则例4.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：颜色；密度；溶解性；可燃性；能否与水反应，必须考虑的是（ ） A B C D答案：D解析：收集装置的选择要充分考虑所收集气体密度、溶解性，能否与空气成分反应以及能否与水反应等因素。例5.下图装置有多种用途，请回答下列问题

8、。 若用排空气收集CO2,则CO2气体应从装置的(填a或b，下同)端通入。 若要排空气法收集H2，则H2应从装置的端通入。 若用排水法收集O2，应先将瓶内装满水，然后将O2从端通入。答案：（1）a；（2）b；（3）b解析：（1）由于二氧化碳密度比空气大，所以用向上排空气法收集，即空气要从上端被排出，所以二氧化碳必须从a端进入；（2）由于氢气密度比空气小，所以用向下排空气法收集，即空气要从下端被排出，所以氢气必须从b端进入，使空气从下方排出，即从a端排出；（3）由于氧气的密度比水的密度小，所以如果氧气从a端进入后，它会迅速从b端跑掉，而收集不到氧气，所以氧气必须从b端进入；例6.老师从实验桌上拿

9、出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体我们对此气体展开了一系列探究：（1）猜想：我认为产生的气体能使带火星的木条复燃，我能写出此反应的化学方程式：，我知道它的反应类型是（2）我想制取该气体，发生装置将选取下图中的收集装置选取（3）如果用图中的F装置收集该气体，我认为气体应从进入（4）我猜想无色气体还可能是另外一种气体，产生它的化学方程式是收集装置可选取图中的填序号（5）查阅资料：相同条件下，氨气（NH3）的密度比空气小，且易溶于水，其水溶液称为氨水；加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物可制取氨气根据所查资料，制取氨气应选择的装置是（填序

10、号）答案：（1）2H2O22H2O+O2；分解反应；（2）A；C或E；（3）B；（4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；C；（5）BD；解析：制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物可制取氨气，因此需要加热，相同条件下，氨

11、气（NH3）的密度比空气小，且易溶于水，其水溶液称为氨水，因此只能用向下排空气法收集例7.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：（1）请写出图中标有字母的仪器名称：ab（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式：，其中二氧化锰起作用。（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式：（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是、且密度

12、比空气的大，因此，二氧化碳可用于答案：（1）铁架台，酒精灯（2）B，2KClO32KCl+3O2，催化（3）AC，CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O（4）不能燃烧（或不能支持燃烧），不能支持燃烧（或不能燃烧），灭火解析：（1）依据实验室常用仪器认识解决此题（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；会写该反应原理的化学方程式；知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；收集装置是根据其密度比空气大的性质决定，不能用排水法收集（因二氧化碳既能溶于水又能和水反应）；

13、检验该气体是将此气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊，并能写出其反应的化学方程式（4）如图F实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质，这样能探究二氧化碳的性质和重要用途。【易错精选】1现在有下列实验仪器：大试管 烧杯 酒精灯 集气瓶 长颈漏斗 带导管的双孔塞 导气管 玻璃片 铁架台 水槽等仪器，在实验室制取CO2时，应选用的仪器有（填序号）_。2常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加人足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( ) A物质间是否发

14、生化学反应，只和反应的条件有关 B反应物之间必须直接接触才会发生化学反应 C块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同 D硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解3（2014房山期末）鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体，最常用的方法是( ) A分别测定它们的密度 B观察颜色并闻它们的气味C将燃着的木条分别伸入集气瓶中 D将气体分别通入紫色石蕊溶液中4.下列三套装置都能用于实验室制取二氧化碳。（1）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:_，仪器A的名称是_。（2）利用图2装取制取二氧化碳时，长颈漏斗的下端管口必须浸没在溶液中，理由是。（3）图3和图2装置相比.从长颈漏斗改为漏斗，其优点是。（4）以上装置还

15、可以进行许多化学反应，请写出一个你熟悉的化学反应方程式，它们的化学反应条件是。（5）将一瓶充满二氧化碳气体的集气瓶正立于烧杯中（装置见右图），敞口一会儿，集气瓶外壁上湿润的蓝色石蕊试纸自上而下变红色，该现象说明分子具有的性质，还说明二氧化碳气体、。5.某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。实验一选择合适浓度的硫酸操作：在28时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2m

16、m大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：试管编号12345硫酸浓度（%）1520253035气体体积（mL）3547555142稀硫酸与大理石反应，在28时，选用硫酸的浓度最合适为%，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是。实验二选择合适的反应温度操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入_。观察反应的情况，得出结论。在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为70。除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加操作，更有利于气体的制备。该研究小组为了研究_对该反应速率的影响，进行了如下实验。试管编号AB试管内药品1g

17、块状大理石与5mL25%稀硫酸1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸现象和比较有少量气泡迅速产生较多气泡6通常情况下氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，形成的溶液是氨水，实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气：制取氨气的发生装置与实验室里用制取O2的装置相似，收集氨气可用法，收集氨气的集气瓶必须干燥，这是因为氨气。实验室欲制备一瓶氨气，除已有的试管，橡皮塞和导管外，还需要的仪器是。7（2014房山期末）“多功能瓶”是初中化学常用装置，它使用方便且操作简单，可用于完成多个实验。（1）用图一装置完成下列实验。验证二氧化碳与水反应。瓶中盛放的试剂为，将二氧化碳

18、从瓶子a端通入，当观察到时，则说明二氧化碳能与水反应。（2）用图二装置除去氧气中混有的少量二氧化碳气体。若A、B瓶中都盛放足量澄清石灰水，则你的实验方案是。【精华提炼】氧气、 二氧化碳实验室制法的比较O2CO2工业制法分离液态空气高温煅烧石灰石：CaCO3CaO+CO2实验室制法原理原料KMnO4或KClO3和MnO2石灰石（或大理石）、稀HCl化学方程式2KMnO2 K2MnO4+MnO2+O2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2实验装置发生装置装置图装置要点试管口略向下倾斜，铁夹夹在试管中上部，导管刚过橡皮塞长颈漏斗末端在液面下，导管刚过橡皮塞收集装置装置图装置要点排水法：导管

19、放在集气瓶口向上排空气法：导管伸入集气瓶底部向上排空气法：导管伸入集气瓶底部实验步骤组、检、装、夹、点、收、移、熄组、检、装、夹、收排空气法收集的验满方法将带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃，则气体已满将燃着木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已满注意事项用KMnO4制O2时，试管口应放一团棉花验证方法将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则原气体为O2将少量石灰水倒入集气瓶内，振荡，若石灰水变浑浊，则原气体为CO2【本节训练】训练【1】（2014邹平县校级模拟）下列实验操作正确的是（） A BC D 收集CO2并验满 加热液体 取用液体 收集O2训练【2】（2014秋乌拉特前旗校级期末）实

20、验室制取CO2有以下几个步骤：按要求装好仪器；向漏斗中注入盐酸；向反应器中加入块状石灰石；检查装置气密性；收集生成的气体以上操作正确排列顺序为（） A B C D训练【3】下列说法正确的是（）A. 按质量计算：空气中含有氮气78、氧气21、其它气体和杂质1B鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水C实验室制取二氧化碳和制取氧气的发生装置一定不相同D实验室常用向上排空气法收集二氧化碳训练【4】大理石的主要成分是碳酸钙，在探究大理石性质时，下列有关实验现象和结论的描述中，不正确的是 （ ）A在大理石的板砖碎片上，滴加稀盐酸有气泡产生B大理石与酸反应生成的气体可作灭火剂C实验室里可用大理石与稀盐酸来制取二

21、氧化碳D大理石雕像不易受酸雨侵蚀训练【5】下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是（） A B C D 训练【6】根据下图所示装置回答有关问题（1）写出a仪器名称（2）利用A装置制取氧气的化学方程式为；若用C装置来收集氧气，待集气瓶中的水排完以后，应当，小心地把集气瓶移出水槽， 放在桌面上。（3）实验室通常利用B、D装置的组合来制取并收集二氧化碳，该反应的化学方程式为；B、D之间需用胶皮管连接，连接玻璃管和胶皮管的方法是：先把玻璃管口，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。（4）通常利用E装置检验二氧化碳的存在，若二氧化碳过量，会进一步与碳酸钙、水反应生成易溶于水

22、的碳酸氢钙【CaCO3+ H2O + CO2=Ca(HCO3)2】。若向含有Ca(OH)214.8g的澄清石灰水里缓缓通入一定量的二氧化碳，反应后若生成10g沉淀，则通入二氧化碳的质量可能为（填字母序号） A4.4g B8.8g C13.2g D17.6g训练【7】请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。（1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：组别药品实验现象块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快从制取和收集的角度分析，一般选择第组药品，该组药品发生反应的化学方程式为： ；不选择第组药品的原因是。（2

23、）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 。（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。验满方法是 。基础巩固1（2016宁波）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（） A气密性检查 B添加试剂 C制取并收集气体 D气体验满2.请结合下列实验常用装置，回答有关问题。（1）写出图中标有字母的仪器名称：a。（2）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是(填“A”、“B”或“C”)，在加入药品前，应首先 ，加药品后试管口还应放置一团 ，反应的化学方程式是。（3）若要制取二氧化碳，在B装置中装

24、有石灰石，那么a中应加入，反应的化学方程式是。（4）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应该选择的发生装置是（选填装置序号）。若选用E装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从（填“b”或“c”，下同）端通入；若选用D装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从（填左或右）端通入。3.实验室部分仪器或装置如图所示。请回答下列问题：（1）写出上图中仪器a的名称： 。（2）在实验室里用一种固体和一种液体混合，制取并收集一瓶干燥的单质或化合物气体，请选择上述仪器，按照产生气体的流向从左到右的顺序，连接成一套实验装置（填大写字母号）： 接 接接 接 。若

25、制备单质气体，反应的化学方程式是。若制备化合物气体，反应的化学方程式是 。（3）实验中，连接玻璃管和胶皮管的方法是。（4）C是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将C装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从（填“长导管”或“短导管”）进入C中。4.根据下列实验装置示意图，请回答问题：图中标号仪器的名称：III；实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制备O2的化学方程式为；发生装置可选择（填字母）。完全反应后的固体残渣，通过以下四步实验操作可回收得到较纯净的二氧化锰（残渣中只有二氧化锰难于水）。正确操作的先后顺序是（填写选项符号）。a烘干 b溶解 c过滤 d

26、洗涤实验室制CO2气体的发生装置应选择 ，若要用装置C证明CO2能与水反应生成碳酸，C中除有少量水外，应加入的试剂是_，看到的现象是；若把生成的CO2气体通入D装置中，D中看到的实验现象是，说明CO2具有的性质是。5.据图所示的实验装置回答问题。（1）写出标号实验仪器的名称：a _；b _。（2）用A或B装置都可以制取氧气，用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式为_；若用D装置收集氧气，验满的方法是_。（3）实验室制取二氧化碳时，可选用的发生装置是_（填字母代号），发生反应的化学方程式为：_，检验产生的气体是二氧化碳的方法是_。巅峰突破1.用下列四套实验装置制取CO2气体，由于装置错误导致可能收集

27、不到CO2的是（ ）A B C D2右图是老师放置在实验桌上的三瓶无色气体，它们可能是H2、O2、CO2。下列关于这三种气体的的鉴别方法中，不正确的是( )A根据瓶倒置，可判断瓶存放的是H2B用带火星的木条放入中，若复燃，则存放的是O2C用点燃的木条伸入中，若火焰熄灭，则存放的是CO2D向中加入少量蒸馏水，若变为红色，则存放的是是CO23常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀盐酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是（ ）A物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关B反应物之间必须直接接触才会发生化学反应C块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同D温度越高，反应速率越快4在实验室制取某气体，与选择收集方法无关的信息是（ ）A.