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课题2
二氧化碳制取的研究
禽流感期间，大量的禽鸟捕获后，用什么方式来扑杀这些禽鸟是一个重大问题。二氧化碳致死疫禽是世界卫生组织推荐的人道扑杀方法。用碳酸钙和稀盐酸现场制取二氧化碳扑杀疫禽，能够有效解决扑杀过程中只鸡难以捕捉的问题，具有安全、无二次污染、劳动量小、成本低廉等特点，在禽流感防控工作中是十分有效的方法。为什么采用这种方法来制取二氧化碳呢？实验室里又是用什么方法来制取二氧化碳的？
1.知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置的选择、操作步骤、检验和收集方法。
2.初步解释选择所用仪器、装置及收集方法的原因。
探究实验室制取二氧化碳的方法
探究目的：
1.探究制取二氧化碳的理想药品。
2.探究制取二氧化碳的装置。
3.探究二氧化碳的收集装置。
生活小常识
长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除去，同时还会产生二氧化碳气体。
【你知道吗】
联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学们交流：
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
…………
石灰石与稀盐酸在常温下反应
石灰石高温分解
这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
【说一说】
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
…………
石灰石与稀盐酸在常温下反应
石灰石高温分解
所得气体不纯
取材不便
条件限制
探究实验1、实验室制取二氧化碳的药品选择
可供选择的原料：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
可供选择的仪器：小试管、药匙。
探究方法：
方案
现象
1
2
3
4
结论：
编号
实验内容
实验现象
实验分析
1
Na2CO3粉末和稀盐酸
2
CaCO3粉末和稀盐酸
3
石灰石和稀盐酸
4
Na2CO3粉末和稀硫酸
5
CaCO3粉末和稀硫酸
6
石灰石和稀硫酸
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取
二氧化碳气体
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生
反应一会儿就停止
反应速率太快，不易收集
实验设计：
实验室制取二氧化碳的反应原理：
1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸
2.反应原理：CaCO3+2HCl====CaCl2+H2CO3
H2CO3====H2O+CO2↑
总反应为CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
实验总结：
探究实验2、制取二氧化碳的装置
问题思考：
实验室制取氧气的装置如何？
该装置的选择依据是什么？
怎样收集氧气？依据是什么？
氧
气
确定依据
反应原理
反应物状态
及反应条件
①MnO2为固态；
过氧化氢溶液为液态；
②无需加热
发生装置
①MnO2为固态；
过氧化氢溶液为
液态；
②无需加热
收集装置
密度大于空气，不易溶于水
验满方法
把带火星的木条放在瓶口
氧气的助燃性
2H2O2
2H2O＋O2↑
MnO2
请选择：
B
或
A
氧气(O2)和二氧化碳(CO2)的比较
O2
CO2
反应物状态
反应条件
气体的密度
水溶性
固体和液体
不加热
大于空气
难溶于水
根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？
想一想
固体和液体
不加热
大于空气
能溶于水
所需仪器：
长颈漏斗
锥形瓶
双孔橡皮塞
导气管
1.发生装置:
2.收集装置：
想一想：只能用向上排气法
不能用排水法收集,为什么？
所需仪器：
集气瓶
玻璃片
因CO2密度比空气大，且能溶解于水
3.二氧化碳的制取
【想一想】
（1）长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
（2）集气瓶内的导管为什么要伸入接近集气瓶底部？
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。
（3）怎样检验所得气体是二氧化碳？
（4）怎样检验二氧化碳气体已满？
将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。
问题思考：实验室制取二氧化碳的操作步骤如何？
验（满）
查
装
收
放
实验室制取二氧化碳的步骤
向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，用止水夹夹住导气管，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
1.按要求连接好仪器。
2.检查装置的气密性。
实验总结：
先加固体，后加液体
导气管插入集气瓶的底部
将燃着的木条平放在集气瓶口
3.加药品。
4.收集气体。
5.验满。
Ca
＋
Cl＝CaCl2＋
＋
CO2↑
CO3
CO3
1）反应原理
2）装置图
3）收集方法
4）检验方法
二氧化碳
实验室制法
向上排空气法
将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
2H
2H
H2O
【典例1】实验室制取二氧化碳的方法是（
）
A.木炭在空气中燃烧
B.大理石与稀盐酸反应
C.煅烧石灰石
D.石灰石与稀硫酸反应
知识点一、实验室制取二氧化碳药品的选择
√
知识点二、实验室制取二氧化碳的装置选择
【典例2】（2020·牡丹江中考）正确选择实验仪器是实验成功的关键，下列仪器常用于实验室制气体，请根据装置回答下列问题。
（1）仪器
a
的名称：________
（2）实验室需纯净的氧气用于铁丝燃烧实验，从
A-E
中选择的制取和收集的装置是_______（填字母序号）
（3）为探究二氧化碳的性质，小丽制取并收集了一瓶二氧化碳气体，小丽应选择的药品是________（填名称），反应的化学方程式是_______；从A-E
装置中选择的收集装置应该是______（填字母序号）。
（4）若要用F装置检测
CO2，在F装置中盛放的试剂名称是________，CO2
应从___（填“b”或“c”）
端
通
入
，实验现象为
________
【答案】
(1)
长颈漏斗
(2)
AE(或BE)
(3)
大理石(或石灰石)与稀盐酸
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2
↑
C
(4)澄清石灰水
c
澄清石灰水变浑浊
1.鉴别H2、O2、CO2三种气体的方法是（ ）
A．三种气体分别通过灼热的氧化铜
B．将三种气体分别通过灼热的铜网
C．将少量澄清的石灰水倒入集气瓶中、振荡
D．将燃着的木条分别伸入三种气体中
√
2.实验室里制取二氧化碳气体的主要操作步骤是
①收集气体
②检查装置的气密性
③按要求装配好仪器
④向漏斗里注入酸液
⑤将固体药品加入到锥形瓶中．
下列操作顺序正确的是（ ）
A．③②⑤④①
B．③②④⑤①
C．②③⑤④①
D．③⑤④②①
√
3.根据所学知识并结合图所示装置回答下列问题．
（1）图中标有①、②的仪器名称：①
、②
．
（2）用装置B制取一种气体的化学方程式为
．
（3）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
，若选择A和C装置制取并收集氧气，则要对A装置进行的改进是
，证明氧气已收集满的方法是
．
（4）组装一套实验室制取并收集二氧化碳的装置，可选用图
中
和
．（填标号）检验二氧化碳的方法是
．（用化学方程式表示）
答案：（1）①酒精灯；②集气瓶
（2）CaCO3+2HCl
=
CaCl2+H2O+CO2↑
（3）2KMnO4
=
K2MnO4+MnO2+O2↑；试管口要略向下倾斜，应在试管口塞一团棉花，要调整试管高度；把带火星的木条放在集气瓶口部，若木条复燃，则说明氧气已收集满
（4）B；
C；
CO2+Ca（OH）2
=
H2O+CaCO3↓
△
4.小亮同学为了探究二氧化碳的性质，制备并收集二氧化碳后做了如图所示的三个实验：
（1）通过上述实验活动，你获知二氧化碳有哪些性质，请归纳：
①
；②
；
③
；④
。
（2）用文字表达式或符号表达式表示出两个实验中涉及的化学
反应
；
。
（3）CO2不能供给呼吸，本身无毒但浓度过高时会使人窒息死亡。这就告诫我们要进入地窖及其它一些通风设施不完备的场所应借助
实验检查室内空气中CO2的浓度，以确保人身安全。
答案：（1）①二氧化碳密度比空气大；
②二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；
③二氧化碳能跟水反应；
④二氧化碳能跟石灰水反应
（2）图2：H2O+CO2=H2CO3；图3：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
（3）灯火
求学的三个条件是：多观察、多吃苦、多研究。
——加菲劳
