二氧化碳制取的探究用

课题2

二氧化碳制取的研究田阳县五村乡初级中学周碧丽反应原理发生装置收集装置验证、验满方法反应物的状态和反应发生的条件气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应反应物及化学反应的方程式利用气体的化学性质实验室制取气体的研究思路制取装置探究活动1：探究实验室制取CO2的反应原理议一议生成二氧化碳的反应有哪些？能否用于实验室制取二氧化碳及理由。你知道哪些方法可以产生二氧化碳？12345C+O2CO2石蜡+氧气二氧化碳+水

人和动植物的呼吸2CuO+C

2Cu+CO2↑不能；制得气体可能不纯不能；制得气体可能不纯不能；条件较难满足不能；CO2含量低，气体不纯生成二氧化碳的反应能否用于实验室里制取二氧化碳及理由点燃?它们都可以在实验室制取二氧化碳么？…….…….

列举你还知道哪些能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由？提示：①可操作性是前提②操作是否简便易行、是否安全，原料是否廉价易得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环保等。开动脑筋实验准备阅读下列信息，并填写空白1、碳酸钠（Na2CO3）、大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）等碳酸盐，均能与稀盐酸（有效成分为HCl）【或稀硫酸（有效成分为H2SO4】等直接反应生成二氧化碳，2、二氧化碳的性质信息：把燃着的木条放入二氧化碳中木条熄灭，说明了

打开汽水瓶盖，可观察到

，这个事实说明了二氧化碳在水里的溶解性为

且它能与水反应。在标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g∕L，说明了二氧化碳的密度比空气密度

由此可知，用

方法收集二氧化碳，验满方法为

。★药品：碳酸钠、石灰石、稀盐酸、稀硫酸。★仪器：4支试管。

①②③④★注意：①将半药匙碳酸钠、两至三粒石灰石分别放入三支试管中；先后③观察的重点是比较三个反应中的稀盐酸或稀硫酸；②向三支试管中分别倒入1/5试管气泡产生的快慢。探究实验一实验药品实验现象1.稀盐酸和碳酸钠粉末产生气泡，3.稀盐酸和块状石灰石产生气泡，4.稀硫酸和块状石灰石产生气泡，实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是:

。3(填序号)速率很快速率适中很快停止2.稀硫酸和碳酸钠粉末讨论课外知识补充：1、用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应有哪些缺点？浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体，导致不纯。

2、实验室为何不用碳酸钠粉末跟稀盐酸反应制取CO2？碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成CO2,但反应速度太快，不利于收集，因此不用于实验室制取CO2

气体。不能用、因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反应继续进行。3、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制CO2,为什么？注意问题：不能用浓盐酸（浓盐酸易挥发，制得的二氧化碳气体不纯）不能用碳酸钙粉末或碳酸钠（反应速度太快，不利于收集）不能用硫酸（生成微溶于水的硫酸钙，阻止反应继续进行）

实验室制取二氧化碳的反应原理●药品●化学方程式CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3H2CO3＝H2O＋CO2↑H2CO3石灰石（大理石）稀盐酸主要成分主要成分CaCO3HCl

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑1、药品：石灰石或大理石和稀盐酸

(主要成份为CaCO3)2、反应原理：CaCO3+2HCl==H2CO3+CaCl2H2CO3==H2O+CO2↑

总反应：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

一、药品及反应原理实验室制取氧气的知识回顾

药品KMnO4

H2O2溶液和MnO2反应原理反应物状态反应条件发生装置收集装置

验证方法验满方法ABC或D用带火星的木条伸进瓶内，木条复燃，则该气体是氧气。用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则氧气已满。固体加热固体、液体不需要加热；催化剂2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑反应原理发生装置收集装置验证方法验满方法＝＝△MnO2气体发生装置固固加热型固液不加热型排水法气体收集装置向上排空气法向下排空气法不易溶于水的气体密度比空气小的气体

密度比空气大的气体二、装置的确定实验室制氧气的装置：

2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O===2H2O+O2↑MnO2第1种方法：第2种方法：请同学们思考以下几个问题：1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3、收集气体一般有哪些方法？4、确定收集装置时应考虑哪些因素？讨论探究活动２：探究实验室制取CO2的装置1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？两部分装置：一、为发生装置二、为收集装置发生装置收集装置2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？①反应物的状态（如液态、固态）②反应条件（如是否加热，加催化剂等）反应物是固体需加热反应物是固体+液体不需加热反应物状态反应条件发生装置的确定需考虑的因素：3、收集气体一般有哪些方法？4、确定收集装置时应考虑哪些因素？（1）气体的密度与空气比较（2）气体在水中的溶解性（1）向上排空气法（2）向下排空气法主要由两个方面的性质去考虑排空气法排水法实验室制取气体装置的确定气体发生装置反应物的状态反应条件气体收集装置排空气法排水法制取原理反应物的状态反应条件

CO2石灰石与稀盐酸反应

O2加热高锰酸钾

加热氯酸钾分解过氧化氢溶液CO2和O2制取实验及相关性质比较：气体的密度与空气的比较（大或小）是否溶于水，是否与水反应CO2

溶于水，与水反应O2

固体+液体常温固体+固体加热固体+液体常温密度比空气大密度比空气略大不易溶于水实验室制取CO2选用与H2O2分解制取O2相同的发生装置

固液常温型如何确定制取CO2的装置？发生装置：收集装置：向上排空气法试一试：利用桌上的仪器图片拼出实验室制取CO2的装置图，并贴到硬纸片上加油！×××小组合作画装置的组装以下是设计的部份装置可供参考1、气体发生装置ABCDEFGHI想一想：上述装置各有什么优缺点？比较下列几套装置：发生装置特点装置简单便于随时添加反应物便于添加液体反应物，便于控制反应学会分析实验室制取二氧化碳主要仪器锥形瓶（或平底烧瓶）、长颈漏斗、橡皮塞、玻璃管、橡皮管、集气瓶、玻璃片。三、实验室制取二氧化碳的装置发生仪器：

1、长颈漏斗2、锥形瓶

3、双孔橡皮塞4、导气管1、发生装置2、收集装置：收集方法：只能用向上排气法不能用排水法。为什么？收集仪器：

1、集气瓶2、玻璃片3、制取二氧化碳的具体装置图实验室制取二氧化碳的简易最佳装置：导管只需突出胶塞少许导管口应插到集气瓶底长颈漏斗下端应插到液面以下!注意事项实验室里制取二氧化碳的装置1、连接好仪器，检查装置气密性；2、先加固体药品后加液体药品；3、长颈漏斗的作用是加入液体药品；4、长颈漏斗下端的管口应伸入液面下；5、锥形瓶中的导气管不应伸入液面以下，应刚露出胶塞为宜；6、伸入集气瓶中的导气管口应位于集气瓶底部，而不应位于集气瓶口或中部。注意事项：验证二氧化碳气体的方法1、检验方法

将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳2、验满方法

将一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。澄清石灰水变浑浊检验方法验满方法探究活动3：制取一瓶二氧化碳气体1．按要求连接好仪器；实验室制取CO2的主要步骤：

2．检查装置的气密性；3．装入固、液体药品；4．验证并收集气体。相信你会操作石灰石取一药匙，稀盐酸取10mL5、验满期待你的参与，再加把劲啊请利用最简易的装置图制取一瓶CO2请归纳出实验室制取CO2的步骤注意：取一药匙石灰石；稀盐酸取体积试管的1/3

。检验方法澄清石灰水变浑浊验满方法放置方法盖上玻璃片。正放四、实验室制取二氧化碳的实验步骤连接仪器

①检查气密性

②装药品（先固后液）

③收集气体

④验满⑥

检验气体⑤10/31/2023制取二氧化碳的实验步骤：向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，堵住导气管，继续向长颈漏斗加水，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好先加固体，后加液体导气管插入到集气瓶的底部用燃着的木条平放在集气瓶口1、按要求连接好仪器。2、检查装置的气密性。3、加药品。4、收集气体。5、验满。本课题小结：

二氧化碳实验室制法1、反应的药品2、反应的原理3、装置图4、验满方法5、检验方法大理石（或石灰石）和稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑将燃着的木条伸到集气瓶口，木条熄灭，则说明集满。将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。1、甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反应装置中，加热产生甲烷气体。甲烷是一种无色、无味，比空气轻，极难溶于水的气体。（1）本实验中反应物的状态为——反应条件为———（2）请你画出本实验的气体发生装置。此实验的气体发生装置与什么气体的发生装置相同（3）甲烷气体是否难溶于水，密度是否比空气大。利用此性质应用什么方法来收集甲烷信息给予题:

2.硫化氢是没有颜色，有臭鸡蛋气味的有剧毒气体。它的密度比空气略大，能溶于水，1体积水能溶解2.6体积的硫化氢，溶于水形成氢硫酸。硫化氢是一种可燃性气体，

2H2S+3O2===2H2O+2SO2

实验室里常用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应来制取。（1）实验室制取硫化氢的发生装置可用

（2）收集应用（3）为了防止多余的气体逸出污染环境，可将其通入中。点燃二氧化碳向上排空气法水4.实验室制取二氧化碳，选用的反应物最好的是：

A.碳酸钠和稀硫酸

B.石灰石和稀硫酸

C.大理石和稀盐酸D.石灰石和浓盐酸5.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳：

A.C+O2CO2

B.C+2CuO2Cu+CO2

C.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2

D.CaCO3CaO+CO2

点燃高温高温点燃高温高温6.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是：

A.反应所需的药品和条件;B.实验装置;C气体的验证;D气体的用途7.实验室制取二氧化碳分为如下五步（1）检查装置的气密性（2）按要求装备好仪器（3）向长颈漏斗中加入稀盐酸（4）向锥行瓶中加入石灰石（5）收集气体，其正确的操作顺序是：

A.（1）（2）（3）（4）（5）

B.（2）（1）（4）（3）（5）

C.（1）（4）（3）（2）（5）

D.（1）（2）（4）（3）（5）8.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误：

1、

；

2、

；

3、

；9.实验室制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是：

A.酒精灯B.锥形瓶C.铁架台D.导气管长颈漏斗下端没有插入液面以下锥形瓶中的导管插入到了液面以下应该用向上排空气法收集气体10.某同学利用下图制取二氧化碳的装置图，回答下列问题：（1）.当左边气体发生装置连接好了之后，接着应进行的步骤是：

。如何进行

。（2）.实验时，加入试剂的顺序

。（3）.收集时，导管接近集气瓶底部的原因

。（4）.长颈漏斗下端插入液面以下的原因是

。

（5）.实验时，二氧化碳始终收集不满的原因，可能是

。检查装置的气密性向长颈漏斗中加水，使得长颈漏斗的下端浸入液面以下，堵住导管继续向长颈漏斗中加水，如发现长颈漏斗中液面不下降，说明装置的气密性良好。先加石灰石再加稀盐酸排尽集气瓶中的空气，以便收集较纯净的CO2防止产生的气体从长颈漏斗下端管口逸出装置的气密性不好;长颈漏斗的下端未浸入液面ABCDEGF

11.已知H2S是一种易溶于水的有毒气体，实验室制取H2S用块状的FeS2和稀硫酸反应，其发生装置应选

，收集装置应选

。但如果选用上述正确的发生装置还存在一个缺点是

，如何进行进