课题2二氧化碳制取研究

课题2二氧化碳制取的研究1.二氧化碳的实验室制法(1)药品：石灰石(或大理石)、稀盐酸(2)反应原理：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(3)收集方法：向上排空气法(4)检验方法：将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳。(5)验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，则收集满。(6)制取装置(如图6-2-1)：(7)实验步骤：①连接装置，检查装置的气密性；②装药品(先加固体，后倒液体)；③收集气体；④检验二氧化碳并验满。注：工业上制取二氧化碳的方法是高温煅烧石灰石，化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑。2.实验室制取气体的一般思路(1)确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下(如常温、加热、催化剂等)，选择什么药品，通过什么反应来制取这种气体。(2)确定制取气体时应采用的实验装置，包括气体发生装置和收集装置。①发生装置：选择的依据是反应物的状态和反应条件，一般分为：i)固体加热型：可以是加热固体纯净物，也可以是加热固体混合物，如图6-2-2中的A；ii)常温固液混合型：如图6-2-2中的B；iii)固液加热型等。②收集装置：选择的依据是气体的密度和溶解性，一般分为:i)排水法：适用于不易溶于水且不与水发生反应的气体，如氧气、氢气等；ii)向上排空气法：适用于密度比空气大且常温下不易与空气发生反应的气体；iii)向下排空气法：适用于密度比空气小且常温下不易与空气发生反应的气体。(3)确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。例1某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取纯净干燥的二氧化碳气体，实验室提供了如图6-2-3所示的装置和药品。已知：①二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液，也不与NaHCO3反应；②NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。请回答相关问题：(1)仪器①的名称是

，仪器②的名称是

。长颈漏斗锥形瓶(2)实验室制取二氧化碳气体发生装置应选

(填序号)。实验室制取二氧化碳气体的反应原理是

(用化学方程式表示)。若用该装置实验室制氧气，写出实验室制氧气的化学方程式：

。(3)装置C中浓硫酸的作用是

。BCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑2H2O22H2O+O2↑吸收水蒸气(4)两个净化装置C、D相连接时，其仪器接口顺序应选

。A.cdab B.abcdC.dcba D.badc(5)若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从

(填接口序号)进入。Ae【解析】(1)仪器①的名称是长颈漏斗；仪器②的名称是锥形瓶。(2)实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；若用该装置实验室制氧气，为过氧化氢制取氧气，反应原理为2H2O22H2O+O2↑。(3)浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。(4)除水用浓硫酸，除去氯化氢用饱和碳酸氢钠溶液，如果先除掉水后，再通过碳酸氢钠溶液时会又混入水，所以把除水放在最后，要先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，再通过浓硫酸除水，在除杂质时要遵循长进短出的原则，故仪器接口顺序应为d接a。(5)二氧化碳的密度比空气大，故采用瓶口向上排空气法收集，则气体应从e进入。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()D2.某课外小组的同学用如图6-2-4所示的装置制取二氧化碳。(1)写出图中标号仪器的名称：①

； ②

。试管长颈漏斗(2)用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，应选择的发生装置和收集装置是

。B和C(3)加热固体碳酸氢钠或碳酸氢铵都能产生二氧化碳，其反应的化学方程式分别是：某同学用反应①的方法制取二氧化碳，应选择的发生装置是

，他不用反应②制取二氧化碳的理由是

。A加热碳酸氢铵生成两种气体氨气和二氧化碳，不易分离，使收集的二氧化碳不纯例2(2016荆州)如图6-2-5所示的仪器和KClO3、MnO2、稀H2SO4、石灰石、稀盐酸等药品供选择，若在实验室完成如下实验。请填写下列空白处：(1)制取并收集CO2气体，你选择的仪器和药品是

(仪器填序号)。(2)若再补充一种药品，也可用上述制CO2的装置来制O2，你补充的药品是

。(3)若再补充一种仪器，并选择上述原有的仪器和药品制取并收集O2，你认为需要补充的仪器是

，你选择的药品是

。①②⑦⑧和石灰石、稀盐酸过氧化氢试管KClO3、MnO2【解析】(1)在实验室中制取二氧化碳需要选择的药品是石灰石与稀盐酸，属于固体与液体在常温下反应，故选择装置②⑦⑧组装制取装置；用向上排空气法来收集，选择装置①来收集；(2)若再补充过氧化氢溶液，也可用上述制CO2的装置来制O2；(3)若添加试管，就可以用试管和①③④⑤⑥组装一套装置来加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取并收集氧气。3.如图6-2-6为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是()DA.装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置B.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体D.装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO24.(2016湘西)实验室常用如图6-2-7的一些装置制备气体，请回答下列问题：(1)写出图中仪器a的名称：

。酒精灯(2)写出实验室用氯酸钾制O2的化学方程式：

；如用装置B、C制备氧气，收集完氧气后，应先进行的操作是

。(3)实验室制备CO2时，选用的发生装置是

，收集装置是

。先将导气管撤出水槽，后熄灭酒精灯AD1.实验室制备二氧化碳气体的常用方法是() A.煅烧石灰石

B.点燃木炭

C.用石灰石与稀盐酸反应

D.碳酸分解C2.(2016重庆)实验室制取干燥的CO2气体，不会用到的装置是()A3.实验室制取某气体，在确定实验装置时不需要考虑的因素是() A.反应物的状态

B.反应条件

C.该气体的用途

D.该气体的物理性质C4.检验集气瓶内是否收集满了CO2，正确的操作是() A.倒入澄清石灰水并振荡

B.燃着的木条伸入集气瓶内

C.燃着的木条放在瓶口

D.将蘸有澄清石灰水的玻璃棒平置瓶口C5.下列盛放某些气体的集气瓶，其摆放情况正确的是()B6.在实验室中利用如图6-2-8装置，可以进行的实验是() ①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气； ②用KMnO4固体制取氧气； ③用KClO3与MnO2的混合物 制取氧气； ④用石灰石与稀盐酸制取二 氧化碳气体。

A.①④ B.①② C.②③ D.③④A7.实验室制取CO2一般分五个步骤：①向锥形瓶中放入大理石；②检查装置气密性；③按要求连接仪器；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体。正确的操作顺序是() A.①④③②⑤ B.③②①④⑤ C.③②④①⑤ D.①②③④⑤B8.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是() A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集

B.通常不用排水法收集二氧化碳

C.在发生装置中加入块状石灰石和硫酸

D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热C9.如图6-2-9是实验室制取CO2的装置，请你回答：

(1)装置中有一处错误，它是

， 其造成的后果是

。

(2)只能用图示方法收集CO2气体的原因是

。

(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为

。长颈漏斗管口位于液面以上从漏斗处逸散产生的气体CO2密度比空气大且可溶于水10.(2016黄石)根据图6-2-10回答问题：(1)请写出仪器的名称：①

， ②

；锥形瓶水槽(2)若用A装置制备氧气，则反应的化学方程式为

；(3)用大理石和稀盐酸制取CO2时，能作为发生装置的是

(用字母A～E填空)；(4)HCl是一种极易溶于水的气体，故用

(用字母A～E填空)装置来收集。BD11.下列各项实验中，所用试剂及实验操作均正确的是()D12.如图6-2-11是收集、干燥某气体并对它吸收处理的装置，由此推测该气体的有关性质(见下表)中，正确的一组是()C13.下列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是()A14.(2016巴中)某中学化学兴趣小组同学在老师的指导下(实验员提供如图6-2-12所示的器材和若干化学药品)，进行气体的制备和性质的探究。(1)写出图中标号为a的仪器的主要用途：

。收集或储存少量气体(2)实验室制取CO2且操作相对简易时，发生装置最好选用

(填字母)，组装好仪器后，应先

，再添加药品。AFG检查装置的气密性(3)实验室常用过氧化氢溶液制氧气，该反应的化学方程式为

，实验室若需要干燥的氧气，则收集氧气前应先将氧气通过H装置，H装置中的液体d是

，气体通过H时，应从

(选填“b”或“c”)端进入。浓硫酸b15.如图6-2-13甲是实验室制取并检验CO2气体的装置，图6-2-13乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。(1)写出石灰