6.2二氧化碳的制取研究（精讲）（原卷版）

6.2二氧化碳的制取研究知识点1：实验室制取二氧化碳1、药品大理石或石灰石（主要成分CaCO3）和稀盐酸（HCl）原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑注：（1）不能用浓盐酸的原因：浓盐酸挥发出的氯化氢气体会混入产生的二氧化碳气体内，造成制得的气体不纯。（2）不能用稀硫酸的原因：因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4，它会覆盖在CaCO3的表面，阻碍反应的进行。（3）不能用碳酸钠粉末的原因：因为Na2CO3（或K2CO3）是粉末状固体，与稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不易控制反应速率，不利于气体的收集。3、实验装置：固液常温型+向上排空气法不用排水法的原因：二氧化碳能溶于水且能和水反应4、实验步骤（1）连接装置，检查装置气密性（2）加药品：先加固体，后加液体（3）用向上排空气法收集气体（4）检验：将气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。（5）验满：将燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满。（6）盖上毛玻璃片，正放在桌子上。知识点2：工业制二氧化碳1、原料：石灰石2、原理：CaCO3

CaO+CO2↑知识点3：气体制取原理总结1、实验室制取气体的思路和方法（1）研究气体实验室制法的化学反应原理。就是研究在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等）可用什么药品，通过什么反应来制取这种气体；（2）研究制取这种气体所采用的实验装置；（3）研究如何验证所得的气体就是所要制的气体。2、实验室里制取气体的装置（1）发生装置的选择由反应物的状态和反应条件决定。两种类型如图所示：固体和液体反应制取气体发生装置的改进：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④注意：1、长颈漏斗使用时要伸入液面以下，防止气体逸出；=3\*GB3③中分液漏斗也可用注射器代替，优点同上。（2）收集装置的选择由气体的密度和气体的溶解性决定。常见以下收集方法如图所示：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③注意：=1\*GB3①向下排空气法适用于密度小于空气且不与空气中成分反应；（气体相对分子质量小于29）=2\*GB3②向上排空气法适用于密度大于空气且不与空气中成分反应；（气体相对分子质量大于29）=3\*GB3③排水法适用于不易溶于水或不溶于水且也不与水发生反应的气体。也可以用下列装置收集气体：B装置可以用于排空气法收集气体，C装置用于排水法收集气体。若用如图A装置来收集密度大于空气的气体，气体应从b端（填“a”或“b”）进；当气体从a端通入时,能收集到的气体可以是密度比空气小（填“大”或“小”）的气体。若用如图B装置收集密度比空气大的气体，应从b端进。如图C装置用作排水集气装置：应先在瓶中注满水，气体从a端进水从b端出。此法可测气体的体积，还需添加一个量筒。（图C的b端和图D的c端连接）【题型1实验室制取二氧化碳】【典例1】某兴趣小组利用如图所示装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：(1)装置C中仪器①的名称。(2)若选用装置B和高锰酸钾固体制取氧气，装置B还需做出的改进是，该反应的化学方程式为。若用E装置收集氧气，则气体从（填“a”或“b”）端进入。(3)实验室制取CO2的化学方程式为。(4)实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制取CH4，应选用的装置组合是（填字母）。【变式11】实验室制取二氧化碳气体，适合的反应原理为A．C+O2CO2 B．H2CO3CO2↑+H2OC．CaCO3CaO+CO2↑ D．CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑【变式12】实验室制CO2选用的合适药品是A．用木炭燃烧制取 B．高温煅烧石灰石 C．大理石和浓盐酸 D．大理石和稀盐酸【变式13】关于实验室制备二氧化碳，下列操作正确的是A．用药匙取块状大理石固体B．量取一定量稀盐酸如果仰视刻度会导致所量液体偏多C．使用简易发生装置制取气体时试管与桌面成角D．实验结束将废液直接倒入下水道【题型2二氧化碳的检验和验满】【典例2】气体的实验室制备是学生必备的实验技能，以下是实验室用于制取气体的部分装置，回答下列问题。(1)仪器①的名称为。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是（填字母），反应的化学方程式为。(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为。若使用装置C收集二氧化碳，将燃着的木条放在导管口（填“a”或“b”）处，观察到则证明气体已经收集满。(4)实验室制取少量氢气时，可选用装置D或E收集。由此推断，氢气具有的物理性质是。【变式21】如图是“二氧化碳的制取、收集和验满”的主要实验步骤，其中操作错误的是A．

检查气密性 B．

制取C．

收集 D．

验满【变式22】欲鉴别空气、氧气、二氧化碳，较好的方法是A．用带火星的木条 B．用燃着的木条C．倒入澄清的石灰水 D．看颜色闻气味【变式23】检验二氧化碳常用的试剂为A．水 B．澄清石灰水 C．硫酸铜溶液 D．氢氧化钠溶液【变式24】下列实验方案设计合理的是序号实验目的实验方案A区别二氧化碳和氮气伸入燃着的木条B验证石蜡中含有碳元素点燃，在火焰上方罩一只干冷的烧杯C检验氢气的纯度用小试管收集氢气，管口向下靠近火焰D除去氮气中混有的少量氧气加足量红热的木炭充分反应A．A B．B C．C D．D【题型3工业上制取二氧化碳】【典例3】工业上，煅烧石灰石可制得氧化钙和二氧化碳。同学们从山上采集到一种石灰石（主要成分为碳酸钙），他们取50g该样品进行煅烧实验（所含杂质在煅烧过程中不发生变化），测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表，请计算：反应时间/st0t1t2t3t4t5反应后固体的质量/g504640(1)生成二氧化碳的总质量为g；(2)制得氧化钙的总质量。【变式3】工业上制取二氧化碳最适宜的方法是()A．煅烧石灰石 B．石灰石与盐酸反应 C．燃烧木炭 D．燃烧煤【题型4气体制取原理总结】【典例4】某同学设计了如图所示的装置，用于制取O2和CO2，并对CO2的部分性质进行探究，按要求回答问题。(1)写出仪器甲的名称：。(2)若用A装置制取氧气，反应的化学方程式为。B装置用于制取CO2，反应的化学方程式为。此装置的优点是，待反应完全停止后，容器中的液面位置为（填“a”、“b”或“c”）。(3)若要收集到干燥的二氧化碳，需要将装置B与装置（填写字母）相连接再收集。(4)往C试管中通入CO2，当出现现象，表示石灰水中的溶质完全转化为沉淀。(5)加热固体碳酸氢钠能产生CO2，其化学方程式是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，某同学采用该方法制取CO2，选择作为发生装置。【变式41】用如图所示装置制取气体，有关说法正确的是A．该装置不需要检查气密性 B．长颈漏斗下端要伸到液面以下C．该气体可能是二氧化碳 D．收集完气体的集气瓶应正放【变式42】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。(1)写出图中标号仪器的名称①，②。(2)用高锰酸钾制O2，欲调整装置a中试管高度，应调节图的（填“A”、“B”或“C”）旋钮。(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2，应选用的发生装置、收集装置的组合是，反应的表达式为。(4)实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取NH3，应该选用的发生装置是。【变式43】下图是实验室制取气体的常用装置。(1)有标号的仪器名称：a。(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气，反应的表达式为，如果需要得到较为纯净的氧气应选用的收集装置是（填字母序号），该实验结束时，应先，然后再，以防止水倒吸使试管破裂。(3)小明在实验室用石灰石固体和稀盐酸液体药品常温下反应制取二氧化碳，发生装置选择（填字母序号）。在实验时，小明看到发生装置中产生的气泡不断逸出，但集气瓶中二氧化碳始终收集不满，请分析其原因可能是。1．实验室制取某种气体，确定其装置不需要考虑的是A．反应物的状态 B．反应条件 C．气体的性质 D．气体的用途2．制取二氧化碳不需要的化学仪器是A．导管 B．集气瓶 C．酒精灯 D．锥形瓶3．实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性②按要求装配好仪器③向长颈漏斗中注入稀盐酸④收集气体⑤向广口瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺序是A．①②③④⑤ B．②①⑤③④ C．②①③⑤④ D．③④⑤②①4．下图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中错误的是A．检查气密性 B．加入石灰石C．加入稀盐酸 D．验满6．实验室制取二氧化碳的要点(1)实验原理；实验药品：用块状和反应；(2)发生装置；(3)收集方法：；(4)验满：用燃烧的木条置于集气瓶，如果木条，证明已收集满了；(5)存放：验满后要用玻璃片盖住集气瓶口在桌上，备用。7．制取气体的一般思路(1)确定制取气体的；(2)确定制取气体时所需的实验装置，包括和；(3)确定如何气体。8．化学是一门以实验为基础的学科。根据下图装置回答问题：(1)仪器X的名称是。(2)实验室用A装置可以制备CO2气体，反应的化学方程式为。(3)实验室用A、B、C装置组合制取干燥的O2，装置接口的连接顺序为a连接端（填“b”“c”“d”或“e”）；(4)图D是电解水装置，其中收集到氢气的试管是（填“f”或“g”）。9．下图为实验室制取二氧化碳的实验装置图。回答下列问题：(1)写出发生装置中的仪器的名称：A；B。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是：。(3)采用向上排空气法收集二氧化碳，其原因是：。(4)收集二氧化碳（“能”或“不能”）用排水法，其原因是。(5)二氧化碳的验满方法是把燃烧的木条放在集气瓶口，。10．观察下列实验装置图，回答问题。(1)写出仪器a的名称，仪器b的名称；(2)实验室用和制备并收集一瓶纯净的氧气，应该选择上图1的（填字母代号）来实验。其发生反应的化学方程式为。(3)实验室用醋酸钠和碱石灰（主要成分是和）固体混合物作原料、在加热条件下制取，选择上图1的发生装置为。(4)图1中的F是用于实验室制备二氧化碳和探究其部分性质的装置，请回答下列问题。①Y型管左侧大理石和稀盐酸反应的化学方程式为。②实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红，由此（填“能”或“不能”）得出“能与水发生化学反应”的结论③实验中观察到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，由此得到的实验结论。(5)若实验室要用下图2装置制取干燥的氢气，则装置接口连接顺序为a→_________（填序号）。A．e→d→c→b B．d→e→c→b C．d→e→b→c11．请结合如图回答问题。(1)写出图中有标号仪器的名称：Ⅰ