【考点精练】人教版化学九年级上册 6.2二氧化碳制取的研究 同步学案

中小学教育资源及组卷应用平台
第六单元课题2 二氧化碳制取的研究
思维导图
二、考点精讲
考点一： 实验室制取气体装置的选择
【精讲1】在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（　　）
A．可制取O2 B．可制取CO2
C．可收集CO2 D．可收集O2
【答案】A
【解析】A、装置属于固体加热型，试管口放有一团棉花，采用的加热高锰酸钾的方法，故选项说法正确。B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，图中装置可制取CO2，故选项说法正确。C、二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故选项说法错误。D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，故选项说法正确。故选：C。
【跟踪练1】实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是（ ）
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳 D．装置②可以较好地控制反应速率
【答案】A
【解析】用高锰酸钾加热制取氧气选择装置①，因为氧气的不易溶于水可用装置⑤收集，A正确;B选项氢气的密度不空气的小不能采用向上排空气法收集气体；C选项因为二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集；D选项装置②只能方便液体药品的加入，不能控制反应速率；故选A。
【跟踪练2】如图表示实验室制取CO2的装置图。
（1）写出各标号仪器的名称：
A　 　，B　 　
（2）该图中有三处明显的错误，请指出。
①　 　，
②　 　，
③　 　。
【答案】（1）长颈漏斗；集气瓶；
（2）①长颈漏斗下端在液面以上；②药品是浓盐酸；③用向下排空气法收集二氧化碳。
【解析】（1）A是长颈漏斗，B 是集气瓶；（2）①长颈漏斗下端在液面以上会导致生成的气体外逸，②药品是浓盐酸会导致生成的二氧化碳中有较多的氯化氢气体，③用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集。
考点二： 二氧化碳的实验制法
【精讲1】实验室制取二氧化碳中，下列相关操作错误的是（　　）
A．CO2发生装置 B．CO2收集
C．CO2储存 D．CO2验满
【答案】B
【解析】A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，图中所示操作正确；B、二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集，图中所示操作错误；C、二氧化碳的密度比空气的大，储存二氧化碳时瓶口向上，盖上玻璃片即可，图中所示操作正确；D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，图中所示操作正确。故选：B。
【精讲2】化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：
（1）实验室准备用高锰酸钾制取较纯净的氧气，采用的装置组合是 　 　（从A～E中选择），该反应的化学方程式为 　 　。
（2）实验室制取二氧化碳的反应方程式为 　 　，若用F装置收集，则二氧化碳从 　 　（填“a”或“b”）口通入。
（3）某小组在制取CO2并收集完成后，发现反应仍在发生，欲选择一个能随时控制反应的发生与停止的装置。你认为如图装置中不能实现上述意图的是 　 　（填序号）。
【答案】（1）AE；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；a；
（3）②。
【解析】
（1）实验室准备用高锰酸钾制取较纯净的氧气，根据反应物是固体，反应条件是加热，发生装置为固体加热型，故选A；由于氧气不易溶于水，密度比空气大，采用排水法和向上排空气法收集，排水法收集的氧气比排空气法收集纯净，故选E，故装置组合为AE；高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）实验室制取二氧化碳采用石灰石或大理石与盐酸反应生成氯化钙。二氧化碳和水，该反应方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；若用F装置收集，由于二氧化碳密度比空气大，二氧化碳应该长进短出，则二氧化碳从a口通入；
（3）①中的隔板可以放置固体，当关闭活塞时，由于气体不能逸散而使试管中压强增大，将液体压到长颈漏斗中，此时固液分离而使实验停止，若使实验开始只要将活塞打开即可，故可以实现随时控制反应的发生与停止；
②中用的普通漏斗，难以实现固液分离，故不可以实现随时控制反应的发生与停止；
③中可上下移动的铜丝相当于漏斗，铜网上放置固体反应物，通过上下移动铜丝控制固液接触，从而达到随时控制反应的发生与停止；
④中为U形管，当弹簧夹夹住时，由于气体压强增大，液面左高右低，形成液面差，达到固液分离使实验停止，若使实验开始只要打开弹簧夹即可，故可以实现随时控制反应的发生与停止；
⑤中弹簧夹夹住时，气体压强增大，将液体压出，达到固液分离从而使实验停止，若使实验开始只需将弹簧夹打开即可，故可以实现随时控制反应的发生与停止；
故选②不能实现随时控制反应的发生与停止。
【跟踪练1】下列实验操作正确的是（　　）
A． 氧气验满 B． 检验氧气
C． 二氧化碳验满 D． 检验二氧化碳
【答案】B
【解析】A、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。B、检验氧气时，应将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气，图中所示操作正确。C、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能使用带火星的木条，图中所示操作错误。D、检验二氧化碳，应使用澄清石灰水，图中所示操作错误。故选：B。
【跟踪练2】小明同学在实验操作考核中，要完成的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。
（1）上面是实验桌上摆放好的该实验所需的用品，小明同学发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品，请你写出所缺仪器的名称　 　；所缺药品是　 　；
（2）写出制取气体的反应方程式：　 　；
（3）图2是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同）　 　，其中操作有误的是　 　，请加以订正　 　
a．加入药品　　b．收集气体　　c．检查装置气密性　　d．验满　　　
e．清洗仪器、整理桌面。
【答案】（1）药匙（或镊子）；稀盐酸（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （3）cabde；d；将燃着的木条放在集气瓶口验满。
【解析】
（1）实验室制取二氧化碳一般采用石灰石及稀盐酸作为原料，取用石灰石的镊子或药匙；
（2）实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）实验室制取二氧化碳的实验步骤是第一步检查气密性，第二步装入药品，第三步收集，第四步验满，从图上可以看出验满时燃着的木条没有放到集气瓶口进行检验。
知识梳理：
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。其中，发生装置又分为“固体加热型”和“固液常温型”两种装置；收集装置分为“排水法”和“向上排空气法”两种装置。具体如图所示：
装置图 INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH138.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH138.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH138.tif" \* MERGEFORMATINET 装置一 INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH139.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH139.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH139.tif" \* MERGEFORMATINET 装置二 INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH140.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH140.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH140.tif" \* MERGEFORMATINET 装置三 INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH141.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH141.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\聚焦中考\\陕西专版\\２０１４化学（陕西）聚焦中考 教师用书（外）王海霞√\\WH141.tif" \* MERGEFORMATINET 装置四
装置特点及适用范围 固体和固体反应需要加热，用于制取少量气体 固体和液体固体反应不需要加热，安装简单，用于制取少量气体　 固体和液体固体反应不需要加热，便于添加液体，用于平稳反应并制取较多气体　　 固体和液体固体反应不需要加热，可控制反应速率，用于剧烈反应并制取较多气体　　　　　 固体和液体固体反应不需要加热，可随时控制反应的发生和停止　，用于平稳反应并持续时间较长地制取气体
注意事项 ①试管口略向下倾斜（防止水倒流试管破裂）②排水法时先取出导管后停止加热（防止水倒流试管破裂） ①先装固体药品后加液体药品②长颈漏斗下端管口应伸入液体中，防止气体逃出③导管露出橡皮塞即可，防止空气不能排净，收集的气体不纯
方法 排水法：用于收集难溶于水或不易溶于水气体 向上排空气法：用于收集密度大于空气的气体 向下排空气法：收集密度小于空气的气体
装置图
导管伸到集气瓶口内 导管伸到集气瓶底
注意事项 ①收集的气体较纯（含少量水蒸气）②瓶口有气泡向外冒出时集满 ①收集的气体比排水法不纯（含少量空气）②在瓶口处验满
【知识点睛】
1．在“固体加热型”的装置中，管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部，应用酒精灯的外焰加热；为了便于氧气的导出，试管内的导管不能伸的太长，刚露出橡皮塞即可；
2．在“固液常温型”的装置中，长颈漏斗的下端管口应浸在液面下；同理可知，瓶内的导管不能伸的太长，刚露出橡皮塞即可。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景，让学生来探究气体的制取装置及其注意事项等。命题的方式可能是组装装置，也可能是选配或者选择装置，还可能是评价装置等等。题型主要有选择题、填空题、实验探究题，不过以实验探究题为主．中考的重点是根据题意和给出的实验装置图，让学生来选配或者选择装置，以及评价装置或者推断氧气的制取原理和性质等。
【解题方法点拨】
从气体制取需要考虑的因素来分析制取气体所需要的装置。根据气体的实验室制取原理来组装、选配或者选择发生装置（用固体及固体混合物加热反应的原理时，选用固体加热型的装置；用固体与液体常温下反应的原理时，选用固液常温型的装置）；根据气体的性质选择收集装置，不易溶于水，且与水不反应的性质，可选用排水法收集的装置；密度比空气的大，且不与空气的成分反应的性质，可选用向上排空气法收集的装置。
知识梳理：
1、制取二氧化碳药品选择的探究
（1）固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。
（2）液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
（3）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯；
结论：在实验室里制取二氧化碳．最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。
2、实验室制取二氧化碳的反应原理：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O
3、制取装置：
4、实验步骤：
连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性；详见4K：检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品；可参见49：液体药品的取用，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶作反应器时，此步可省）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
5、二氧化碳的检验：
将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳
6、二氧化碳的验满：
用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。
【知识点睛】
1、确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素。
①原料要容易获得②实验条件要易于控制③实验装置易于装配
④实验操作安全可靠⑤实验速度适中⑥易于收集纯净的气体
2、二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石： CaCO3高温CaO+CO2↑
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景或图表信息，让学生来探究实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、操作步骤及其注意事项，以及二氧化碳的检验和验满等。命题的方式可能是选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、二氧化碳的检验和验满等，可能是将实验室制取二氧化碳的实验步骤打乱顺序后让学生重排，也可能是给出制取二氧化碳的实验装置的示意图让学生来评价之，还可能是根据制取二氧化碳的实验装置的示意图来推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案，或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误，以及改进方案等等。题型主要有选择题、填空题、实验探究题。中考的重点是根据题意或给出的实验示意图，让学生来选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验操作步骤，以及二氧化碳的检验和验满，画出、分析、评价实验室制取二氧化碳的实验装置的示意图（或部分装置的示意图），以及据此推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案，或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误，以及改进方案等。
【解题方法点拨】
首先，要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器（如上图中的标号a、b等）的名称、注意事项等等。然后，根据所给的实验、问题情景信息，或者是图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤，或者画出、选配、评价装置示意图（或部分装置的示意图），等等。
另外，有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)