课题2 二氧化碳制取的研究 九年级化学上册 （人教版）

第六单元碳和碳的氧化物课题2二氧化碳制取的研究21本节重点本节难点实验室制取CO2的反应原理、装置和步骤实验室制取气体的思路和方法向一个玻璃杯内倒入半杯食醋，再将一枚鸡蛋放入醋中，鸡蛋就在醋中浮上浮下，同时鸡蛋壳表面有大量的气泡产生。你知道生成的气体是什么吗？实验室里制取氧气的方法有哪几种？2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△2KClO32KCl+3O2↑MnO2△2H2O22H2O+O2↑MnO2实验药品实验装置高锰酸钾制备氧气氯酸钾制备氧气过氧化氢制备氧气在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢？实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗？生成二氧化碳的反应优点能否用于实验室制取CO2及理由

不能，制得的气体可能不纯不能，制得的气体可能不纯不能，条件较难满足不能，条件较难满足点燃C+O2CO2

石蜡+氧气二氧化碳+水点燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑高温2CuO+C2Cu+CO2↑高温有没有其他更简便的方法适用于实验室制取CO2呢?操作方法简单原料廉价易得，操作方便气体易收集气体易收集制得的气体要纯净反应速率要适中操作安全方便便于收集二氧化碳制取的研究实验药品选择原则Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑二氧化碳制取的研究含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O二氧化碳制取的研究实验验室制取二氧化碳的药品的选取原理反应太剧烈，不易控制，不利于气体收集，故实验室不用Na2CO3代替大理石CaCO3+H2SO4===CaSO4+CO2↑+H2O(微溶于水)二氧化碳制取的研究实验验室制取二氧化碳的药品的选取原理后来乡愁是一层薄薄的硫酸钙硫酸在外头碳酸钙在里头生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面组成反应继续进行故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸稀盐酸(氯化氢气体+水)与石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)(不稳定易分解)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2CO3二氧化碳制取的研究实验验室制取二氧化碳的药品的选取药品原理H2CO3===CO2↑+H2OCaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O石灰石大理石二氧化碳制取的研究连接实验装置，检查装置气密性步骤一用弹簧夹夹住胶管，在长颈漏斗中注入少量水至长颈漏斗下端液封，继续加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶液面一段时间后，若长颈漏斗液面与锥形瓶中液面形成稳定液面差装置的气密性良好二氧化碳制取的研究实验：二氧化碳的制取实验步骤如何检验呢？方法现象结论装药品收集气体拆除装置步骤二步骤三步骤四(先装固体后装液体)(向上排空气法)(先上后下，先右后左)二氧化碳制取的研究实验：二氧化碳的制取连接实验装置，检查装置气密性步骤一实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤防止气体从长颈漏斗排出。排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。请同学们回顾实验，思考并回答以下问题：长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？问题一集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？问题二将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。如何检验收集的气体为二氧化碳？问题三将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？问题四装置简单操作方便可以控制反应的发生与停止可以控制反应的速率便于添加液体药品二氧化碳制取的研究常见的几种二氧化碳的发生装置的优点可以选择的收集装置是

，原因是

。【例1】请同学们选择正确的实验装置：制取二氧化碳可以选择的发生装置是

，思考：CO2不用排水法收集的原因

。A或B或DECO2的密度比空气大CO2能溶于水，且能与水反应ABCDEFG生石灰石灰吟石灰石CaCO3CaO+CO2↑高温(CaO)二氧化碳制取的研究二氧化碳的工业制法千锤万凿出深山烈火焚烧若等闲粉身碎骨浑不怕要留清白在人间实验室里制取气体的装置的确定发生装置收集装置二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较制取原理反应物的状态反应条件CO2稀盐酸与大理石(或石灰石)O2加热高锰酸钾加热氯酸钾分解过氧化氢溶液固体+液体固体固体液体无条件加热加热、催化剂催化剂实验室里制取气体的装置的确定确定气体的发生装置时应考虑哪些因素？1反应物的状态固体与固体反应固体与液体反应液体与液体反应…….反应条件2是否需要加热加催化剂等ABCDCA或B或DA或B或D【例1】(1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气选择的发生装置是____________，(2)过氧化氢分解制取氧气选择的发生装置是____________________，(3)实验室制取二氧化碳选择的发生装置是_______________________。排水法1确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？(不易溶于水，不与水反应)气体的密度和溶解性。(纯净)排空气法2确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？密度比空气的大：向上排气法密度比空气的小：向下排气法(不与空气的组成成分反应，不污染空气)气体的密度和溶解性。与空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。导管末端要插到集气瓶底部，以便排尽集气瓶内的空气向上排气法向下排气法(干燥)例如：二氧化碳的相对分子质量为44，则二氧化碳的密度大于空气且二氧化碳能溶于水并与水反应。比较气体密度与空气密度大小的简单方法空气的平均相对分子质量为29，若某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气大；若某气体的相对分子质量小于29，则这种气体的密度比空气小向上排空气法光照酶、叶绿体二氧化碳+水有机物+氧气气态化肥——二氧化碳1．（2021秋·湖南娄底·九年级校考期末）实验室常用来制取二氧化碳的药品是（）A．碳粉和氧气 B．大理石高温煅烧C．大理石和浓硫酸 D．大理石和稀盐酸【答案】D【详解】A、碳和氧气反应得到二氧化碳，易混入氧气导致不纯净，错误；B、大理石高温煅烧不适合实验室使用，错误；C、浓硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，阻碍了反应的进行，错误；D、实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，正确。故选D。2．（2023秋·河南驻马店·九年级校考期末）实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是A．降低反应温度B．用稀硫酸代替盐酸C．粉碎大理石D．加水稀释盐酸【答案】C【详解】使反应速率加快方法有升温，增大反应物浓度，加大反应物接触面积，故A错误，D错误。硫酸钙微溶于水，故B错误。粉碎大理石增大了反应物接触面积，故正确。故选C。3．（2023秋·陕西商洛·九年级统考期末）下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是A．用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管B．组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石D．实验室制取二氧化碳时，先装药品，后检查装置的气密性【答案】B【详解】A、用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先从水中移出，后熄灭酒精灯，以免冷水倒吸、炸裂试管，故操作错误；B、组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上，故操作正确；C、实验室加入药品时一般要遵循应先加入固体药品，再加入液体药品，故操作错误；D、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，故操作错误。故选B。4．（2023秋·广西防城港·九年级统考期末）鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体，简便可行的方法是A．观察气体的颜色、气味 B．将气体分别通入澄清石灰水中C．将燃着的小木条分别插入气体中 D．通过实验比较三种气体的溶解性【答案】C【详解】A、空气、氧气和二氧化碳三种气体都是无色无味的，所以不能通过颜色和气味来鉴别三种气体，故A选项不可行；B、空气中二氧化碳含量较少，与澄清石灰水短时间接触无明显现象，氧气与澄清的石灰水不反应，也无明显现象，因此，不能用澄清的石灰水来鉴别空气和氧气，故B选项不可行；C、空所使燃着的木条能正常持续燃烧，氧气能使燃着的木条燃烧更旺，二氧化碳使燃着的木条熄灭，可用燃着的木条来鉴别三种气体，故C选项可行；D、空气、氧气和二氧化碳三种气体在水中的溶解性虽然不同，但空气和氧气的差别较小，现象区别不明显，且通过验证溶解性操作麻烦，故D选项不可行；5．（2023秋·四川广安·九年级统考期末）将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的容器中，相同条件下测得产生的CO2体积（V）与反应时间（t）的关系如图所示。下列说法错误的是

A．0～300s内，两容器内气体体积均能达到10amLB．0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快C．反应Ⅱ中，0～100s内产生的CO2体积比100～200s内的少5amLD．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2

【答案】C【详解】C、反应Ⅱ中，0～100s内产生二氧化碳的体积为2.8amL，0~200s内产生二氧化碳的体积为7.8amL，则100~200s内产生二氧化碳的体积为7.8amL-2.8amL=5amL，则0