化学人教版九年级上册二氧化有制取的研究.doc

第二节 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取二氧化碳n 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。u 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。n 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2n 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）n 收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）n 检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。n 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。n 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。n 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。n 注意事项见第二单元。二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2基础练习一、 填空题1右图是制取二氧化碳的装置，据此装置回答。(1)图中仪器的名称： ， ， 。(2)仪器中的反应物是： 和 (填名称)。反应的化学方程式：_。(3)仪器的下端没有插到液面以下造成的后果是是： ；导管伸进酸液中的后果是_；图中的另一个错误是_。(4)收集二氧化碳采用 法收集，原因是： 。(5)检验二氧化碳是否已经集满的方法是： 。 (6)检验生成的二氧化碳气体的方法是：_。 2在反应 H2O + C H2 + CO中，反应物是_和_ ，反应条件是_，生成物是_和_，生成的混合气体叫做水煤气。二、选择题鉴别H2、O2、CO2最简便的方法是( ) A测定它们的密度 B燃着木条伸入集气瓶内 C比较它们的溶解性 D通入石灰水下列反应不属于化合反应，也不属于分解反应的是( ) AH2 + CuO Cu + H2OBH2O + CO2 = H2CO3 CCO2 + C 2CODCaCO3 CaO + CO2实验室制取CO2，应选用的药品是（ ） AKMnO4B木炭和氧气 C大理石和稀盐酸D高温煅烧石灰石实验室制CO2，不选用的仪器是( ) A长颈漏斗B酒精灯C集气瓶D导管等质量的碳酸钙分别与盐酸反应或高温煅烧生成CO2的质量（） A与盐酸反应产生的多B高温煅烧产生的多 C一样多D无法判断6实验室要收集一试管CO2，最好选用的装置是 ( ) A B C D7检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是（ ） A向集气瓶中倒入少量石蕊试液 B向集气瓶中倒入少量澄清的石灰水C将燃着的木条伸入集气瓶中 D将燃着的木条放在集气瓶口 8某物质中只含有一种元素，则该物质不可能是( )A混合物 B化合物 C单质 D纯净物三、简答题 用化学符号表示或写出化学符号所表示的意义.(1)碳酸钙_； (2) HCl_；(3)一氧化碳_； (4) CO2 _。 四、计算题（相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40）199昆明世博会场馆内种植有30多万平方米的各类草坪。测得这些绿色植物在晴天时，通常每天每平方米叶片约需吸收5g二氧化碳来进行光合作用。试计算在1天(晴天)内至少能吸收二氧化碳多少千克？其中含有多少碳元素？2实验室用25g碳酸钙和足量的稀盐酸反应制取CO2，请计算可制得二氧化碳多少克？其标准状况下的体积为多少升？(标准状况下二氧化碳的密度为1.977g/L)CO2（1）CO2（2）第三节 一氧化碳和二氧化碳一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：n 无色无味，常温常压下为气体。n 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、 二氧化碳的化学性质n 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。n 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）n 二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红； 第二朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事项】 第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。n 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2On 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。三、 二氧化碳的用途n 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因： 二氧化碳的密度比空气大； 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2n 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。n 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。五、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。六、 一氧化碳的化学性质n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰； 放热； 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2n 一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。n 一氧化碳具有还原性。七、 一氧化碳的用途：n 可燃性：作气体燃料（2CO+O22CO2）。n 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。八、 一氧化碳的还原性n 一氧化碳还原氧化铜的实验：【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。1-稀盐酸2-大理石3-碳酸氢钠溶液4-浓硫酸5-木炭6-氧化铜7-氢氧化钙溶液【实验操作】 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热； 实验完毕，先熄灭酒精灯； 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。【化学方程式】CO+CuOCu+CO2【注意事项】 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O22CuO）。 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。 7溶液的目的： 证明反应生成二氧化碳； 除去装置内的二氧化碳。n 一氧化碳还原氧化铁【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。n 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2OCO+H2n 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：H2+CuOCu+H2O和CO+CuOCu+CO2九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较一氧化碳二氧化碳物理性质无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水化学性质可燃性、还原性、毒性 二氧化碳能和水反应生成碳酸 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 二氧化碳能和碳单质反应 二氧化碳能参与光合作用检验方法通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊主要用途做燃料、冶炼金属灭火、制汽水、人工降雨十、 三大还原剂：H2、C、CO共同性质：可燃性、还原性。十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的蓝）十二、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。二氧化碳基础练习一、 选择题1.下列物质的化学式书写错误的是（ ）A. 碳酸钙 CaCO3 B.干冰 H2O C.石墨 C D.一氧化碳 CO2.下列物质难溶于水的是（ ）A.二氧化碳 B.碳酸钙 C.氧气 D.蔗糖3.鉴别二氧化碳和氮气最简便的方法是（ ）A.澄清的石灰水 B.燃着的木条 C.带火星的木条 D.通入灼热的氧化铜4.下列有关二氧化碳的用途，既跟它的物理性质有关，又跟它的化学性质有关的是（ ）A.干冰用作人工降雨 B.灭火C.温室里施用二氧化碳作肥料 D.制汽水5.有关干冰的说法错误的是（ ）A.干冰是雪状的固体 B.干冰是固体二氧化碳 C.干冰是还未融化的冰 D.干冰易升华6.二氧化碳通常可用来扑灭油类、木材起火，是因为（ ）A.二氧化碳可溶于水 B.二氧化碳的密度比空气大 C.二氧化碳能与水反应 D.一般情况下，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，且密度比空气大7.只用一种试剂或一种方法，经一步实验就将氧气、氢气、二氧化碳和空气四种气体区别开来的是（ ）A.石灰水 B.带火星的木条 C.燃着的木条 D.石蕊试液8. 下列属于化学变化的是 （ ） A.冰溶化成水B.干冰变成二氧化碳气体 C. 滴加了石蕊试液的二氧化碳水溶液加热后，红色变为紫色 D. 滴加了红墨水的水溶液，加入活性炭，振荡后，红色褪去9.有关“物质性质用途”的叙述中，用途与性质不相关的是（ ）A. 氢气密度小可用于充灌探空气球 B. 二氧化碳与水反应灭火 C. 氧气能跟许多物质发生反应并放出热量冶炼钢铁 D.干冰升华时吸收热量致冷剂10.下列化学方程式书写正确的是（ ）A.H2O + CO2 = H2CO3； B.CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O C.2H2O = 2H2 + O2 D.H2CO3 = H2O + CO211.郊游进山洞时，为了安全起见，最好带（ ）A.火把 B.手电筒 C.应急灯 D.小发电机 12.实验室制取二氧化碳气体并进行简单的性质实验，下面有关操作的先后顺序不正确的是（ ）A 先检查装置的气密性，后装药品 B先加稀盐酸，后加石灰石C先将气体导管从集气瓶中取出，然后用燃着木条放在集气瓶口检验气体是否收集满D先在蒸馏水中加1-2滴石蕊试液，然后再通入二氧化碳气体二、 填空题1写出下列物质的化学式：碳酸_ 石墨 金刚石 _ 二氧化碳 一氧化碳 碳酸钙 氢氧化钙 冰 干冰_2已知从啤酒中产生的气体是CO2请设计两种实验方法检验啤酒中的CO2。请在下表中写出必要的实验步骤和实验现象。 实验步骤 实验现象 方法1 方法2三、实验题1右图的实验能说明二氧化碳有_ 的化学性质和_的物理性质。 2请设计一个实验一次证明二氧化碳可溶于水并能使紫色石蕊溶液变红色。澄清石灰水3某学生用右图装置进行“绿色植物光合作用”的探究实验。先将甲、乙两个装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下。几小时后检验：甲装置中植物的叶片有淀粉生成，而乙装置中植物的叶片却没有淀粉生成。(1)乙装置中绿色植物在阳光下有没有进行光合作用？_；(2)乙装置中盛放石灰水的目的是_，写出相应的化学方程式_。(3)由以上实验可知，绿色植物光合作用的原料是_。四、计算题(相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40)1绿色植物在晴天时，通常每平方米叶片需吸收5g二氧化碳来进行光合作用。计算表面积为1.76平方米的叶片 ，在一个月内能吸收多少克二氧化碳？这些二氧化碳中含碳多少克？（一个月按30天计算）2高温煅烧250g碳酸钙使其完全分解，能制得氧化钙多少克？CaCO3CaO+CO2一氧化碳基础练习一、填空题1一氧化碳是_色_味的气体，_溶于水，密度比空气_。2一氧化碳燃烧时发出_色火焰，同时_，一氧化碳燃烧的化学方程式为_。根据一氧化碳的这一性质，它可以做_。3一氧化碳能跟氧化铜在加热条件下反应，生成铜和二氧化碳，说明一氧化碳具有_性，在该反应中做_剂，反应的化学方程式为_。二、选择题1除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳的正确方法是（ ），除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳的正确方法是（ ）A点燃 B通过灼热的氧化铜 C通过石灰水 D通过灼热的炭层2.下列物质中，碳元素的化合价相同的一组是 （）ACO和CO2 BCO2和Na2CO3CC和CO DCO和CaCO33.一氧化碳可以用排水法收集是因为它 （ ）A无色.无气味 B密度比空气小C难溶于水 D能溶于水4.下列物质燃烧后只生成二氧化碳的是 （）A碳 B一氧化碳C石蜡（蜡烛的主要成分） D氢气5.下列气体中，难溶于水的一组是 （）AO2和CO2 BH2和CO2 CCO和CO2 DH2和CO6.下列物质中，既有可燃性又有还原性的化合物是 （）AC BH2 CCO DCO27下列气体遇火可能发生爆炸的是( )A.CO2和COB.CO2和H2C.N2和O2 D.O2和CO