2022-2023学年人教版九年级化学上册 6.2二氧化碳制取的研究 导学案（有答案）

6.2二氧化碳制取的研究
【课时目标】
1.掌握实验室里制取二氧化碳的药品和化学反应原理。
2.探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
3.了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
重点：1.实验室制取二氧化碳的原理；实验装置的设计与选择；3.二氧化碳的收集方法及验满。
难点：实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、制取方法以及检验方法。
【学习活动】
任务一 实验室制取二氧化碳
1.实验室制取二氧化碳，装置如图：
(1)药品：_________与_________(或_________)。
(2)反应原理：_________。
(3)实验步骤：连接仪器→检查_________→装入大理石→加入_________→收集气体。
(4)检验：通入_________，若_________，证明是二氧化碳。
(5)验满：将燃着的木条接近_________，如果_________，证明已满。
2.实验室制取二氧化碳，一定不需要的仪器是( )
A.长颈漏斗 B.锥形瓶 C.酒精灯 D.集气瓶
3.实验室制取CO2时，一般有如下五个步骤：①检查装置的气密性 ②按需要装配仪器 ③向漏斗中注入稀盐酸 ④向广口瓶中放入大理石 ⑤收集气体，下列操作顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
4.实验操作考试中，小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”，以下是她的部分实验操作，其中有错误的一项是( )
A.装大理石 B.加稀盐酸 C.制取并收集CO2 D.检验是否收集满
5.下列实验药品常用于实验室制取气体，回答下列问题：
(1)标号为F的仪器名称是_________。
(2)用大理石和稀盐酸反应制取CO2，并用向上排空气法收集。
①组装制取装置时，可选用上图中的A、H、1、J、L、P和_________。
②检验CO2是否收集满的操作是_________。
6.实验室制备并收集二氧化碳。
(1)选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳体积随时间变化曲线如右图所示：
实验编号 药品
Ⅰ 块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ 块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液
图中丙对应实验_________(选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是_________；不用甲对应的药品，理由是_________。
(2)搭建装置。组装简易启普发生器，应选用_________(选填编号)。
(3)收集二氧化碳。用右图装置收集时，空气从_________(选填“x”或“y”)端排出。
(4)检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式_________。
【变式1】甲、乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析正确的是( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
B.甲装置气体导出过程中容器内压强大于外界压强
C.甲装置不能控制反应的发生和停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
任务二 实验室制取气体的一般思路和装置的选择
7.实验室制备某种气体，确定其装置不需要考虑的是( )
A.反应物的状态 B.气体的性质 C.反应条件 D.气体的用途
8.根据下列装置图填空：
(1)写出图中标有序号的仪器名称：①__________；②__________。
(2)实验室制取气体时，组装好仪器后，应先__________，再添加药品。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是_________(选填装置序号)。
(4)实验室选择气体发生装置时，应考虑的因素是__________和__________。
9.研究气体的制备及相关气体的性质。
（1）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式_________。
（2）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式________。
（3）某同学为了便于加入液体药品，在上述装置的橡胶塞上添加了一个注射器，该同学发现，这样做的优点还有_______（写出其中一点）。
（4）实验室里制取气体的一般思路和方法：
①选择适当的反应，包括_________；
②选择合适的________；
③验证所制得的气体。
（5）请设计实验验证制得的氧气和二氧化碳气体，并完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
______ ______ ______
10.下图是实验室，制取气体常用的装置。结合图示回答下列问题：
(1)写出B图中仪器Ⅰ的名称________。
(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气，应选用的发生装置________(填装置字母序号)。
(3)实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选用B发生装置，装置中使用分液漏斗的优点是________。
(4)实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气，仪器接口的连接顺序是________(填导管接口的字母序号)。
(5)实验室制取CO2一般有六个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器； ③向漏斗中注入酸液；④向仪器Ⅰ中放入小块的大理石；⑤用燃着的木条靠近集气瓶口验满；⑥收集气体。则正确的操作顺序是________(填数字序号)。
【变式2】以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是( )
A. 实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B. 实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C. 实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D. 实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
【课后作业】
1.右图是实验室抽取二氧化碳的装置，其中的错误共有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
2.利用下图所示装置，能完成实验室制取气体的是( )
A.用①③制取氧气 B.用②③制取二氧化碳
C.用②④制取氧气 D.用①⑤制取二氧化碳
3.实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸及以下仪器：
（1）图中仪器①的名称是__________。
（2）利用上述仪器和药品可以制取并收集CO2，你选择的仪器是__________（填序号）；药品是__________；检验二氧化碳气体的方法是__________（用化学方程式表示）。
（3）若补充一种仪器__________（填仪器的名称），再利用上述仪器和药品还可以制取氧气。
4.化学是一门以实验为基础的自然科学。根据所学知识回答以下问题：
（1）实验室制取二氧化碳，应选用以下药品①块状石灰石②碳酸钠粉末③稀盐酸④稀硫酸中的__________（填序号）。现有大理石粉末和稀硫酸，你认为__________（填“能”或“否”）用于实验室制取二氧化碳。
（2）实验室有以下装置，根据要求回答问题：
Ⅰ.写出标号仪器的名称①__________，②__________。
Ⅱ.对比装置B、C，有错误的是__________（填序号，下同）。
Ⅲ.实验室要制取二氧化碳应选择的发生装置是__________，收集装置是__________；利用制取二氧化碳的发生和收集装置还能制取另外一种常见气体，利用此装置制取该气体的化学方程式是__________。
5.实验是进行科学探究的主要方法。请根据装置回答下列问题：
（1）仪器b的名称是__________。
（2）实验室选用A装置制取氧气的化学方程式__________。
（3）实验室制取CO2，装置C与B相比，其优点是__________；若用G装置收集CO2气体，气体应从__________（填“c”或“d”）端进入。
6.实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出仪器名称：A__________、B__________。
(2)实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的_________(填字母)进行组装，反应的化学方程式为__________。
(3)在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，发现小木条始终不熄灭，说明该瓶气体没有集满。出现上述现象的原因可能是(写一个) __________。
(4)在实验室中制取氧气，若用如图H所示装置采用“排空气法”收集氧气，请在图中将导管补画完整。
7.在一次实验课上，各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。
小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；
②所用盐酸的浓度不同；
③还可能是______________。
【设计实验】(1)验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、______________的石块，加入质量相同、______________的稀盐酸进行实验。
(2)验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是______________。
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该测量的实验数据是______________。
8.向10g大理石样品(杂质不溶于水，也不与盐酸反应)分两次加入一定溶质质量分数的稀盐酸，充分反应后烧杯内物质总质量变化如图所示。
请计算：
(1)反应时产生二氧化碳气体的质量；
(2)该大理石样品中碳酸钙的质量分数。
【评价与反思】___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
参考答案
【学习活动】1.(1)稀盐酸 大理石 石灰石 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O (3)气密性 稀盐酸 (4)澄清石灰水 石灰水变浑浊 (5)集气瓶口 木条熄灭 2.C 3.B 4.D 5.(1)酒精灯 (2)①B、C ②将燃着的小木条放在集气瓶口 6.(1)Ⅰ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 反应过于剧烈，不利于收集二氧化碳 (2)bcfg (3)x (4)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 【变式1】B 7.D 8.(1)酒精灯 集气瓶 (2)检查装置的气密性 (3)B (4)药品的状态 反应的条件 9.(1)2H2O2O2↑+2H2O (2)CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O (3)可以得到平稳的气流(合理即可) (4)①反应物和反应条件 ②实验装置 (5)用带火星的木条伸入集气瓶中（或将气体通入澄清石灰水中） 木条复燃（或石灰水变浑浊） 该气体是氧气（或该气体是二氧化碳） 10.(1)锥形瓶 (2)A (3)可控制反应速率，节约药品 (4)b→g→f→e (5)②①④③⑥⑤ 【变式2】B
【课后作业】1.C 2.C 3.（1）锥形瓶 （2）①③④⑤ 石灰石和稀盐酸 （4）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O （3）酒精灯 4.(1)①③ 能 (2)Ⅰ.长颈漏斗 锥形瓶 Ⅱ.C Ⅲ.B（或D） E 2H2O2O2↑+2H2O 5.（1）长颈漏斗 （2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （3）能使反应随时进行或停止 c 6.(1)试管 长颈漏斗 (2)ACE或ABCD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (3)装置漏气或长颈漏斗末端未伸入液面以下(答案合理即可) (4) 7.【作出猜想】石块大小不同(或石块质量不同、盐酸质量不同) 【设计实验】(1)产地不同 浓度相同 (2)浓度不同 【交流讨论】相同时间内收集的二氧化碳体积(或收集相同体积二氧化碳所需的时间)
8.(1)3.3g
(2)设该大理石样品中碳酸钙的质量为。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
100：44=x：3.3g
x=7.5g
大理石样品中碳酸钙的质量分数=7.5g/10g×100%=75%