(共24张PPT)
碳和碳的氧化物
课题2 二氧化碳制取的研究
学习目标:
1、掌握实验室制取CO2的反应原理(反应化学方程式)及发生装置和收集装置。
2、掌握实验室制取气体的思路和方法。 (O2、CO2等气体的发生装置和收集装置的确定依据)
反应原理
反应物状态 和反应条件
发生装置
[知识回顾]:氧气的制取原理和发生装置
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2
△
2KClO3 2KCl+3O2↑
△
MnO2
固体与固体
加热
注意:若是KMnO4要在试管口加一团棉花 。
棉花
2H2O2===2H2O+O2↑
MnO2
固体与液体
常温
检验氧气的方法是:用 的木条放在集气瓶 ;若用向上排空气法收集氧气验满的方法是:
用 的木条放在集气瓶 。
二氧化碳是一种密度比空气大、可溶于水的气体。依据其物理性质,你认为收集二氧化碳的方法是 。
检验二氧化碳的试剂是 。
带火星
中
带火星
口
向上排空气法
澄清的石灰水
一、实验室制取二氧化碳的研究
1)实验室制取气体要掌握:选反应原理(化学方程式)、实验药品、发生装置、收集装置、检验气体、验满方法、实验步骤及注意事项等。
从你学过的反应中,选出能生成CO2的反应,请分析这些反应是否合适实验室制取CO2
是否适合 化学方程式 分析
C +O2 CO2
点燃
不适合
反应物有气体,得到气体不纯
2CuO + C===2Cu + CO2
高温
不适合
反应条件高温
石蜡 + 氧气 二氧化碳 +水
点燃
不适合
反应物为空气,得到气体不纯
一、实验室制取二氧化碳的研究
2、反应药品:
稀盐酸HCl和大理石(或石灰石,主要是碳酸钙CaCO3)
1、反应原理(化学方程式):
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3、反应条件:
常温
替换1、大理石与稀硫酸(主要:H2SO4)反应
CaCO3+H2SO4 = CaSO4↓+H2O+CO2↑
现象:开始有气泡产生,生成的硫酸钙微溶于水,会盖在碳酸钙表面,阻止反应继续
替换2、碳酸钠(主要Na2CO3)与稀盐酸的反应
Na2CO3+ HCl= NaCl+H2O+CO2↑
现象:剧烈反应,快速产生气泡;不易收集气体。
实验室制取CO2的装置——发生装置
1、气体制取的发生装置设计需要考虑哪些方面?
气体发生装置
反应物的状态
反应条件
(是否需要加热△ 、加催化剂等)
a 固体+固体
b 固体+液体
c 液体+液体
问题:实验室制取的CO2的药品是大理石(石灰石)和稀盐酸,发生装置是 。
A B C
B 、C
问题:装置 B中的长颈漏斗有什么作用?长颈漏斗管口的位置有否规定?
(方便添加液体)
长颈漏斗管口要液封(防止气体外逸)
实验室制取CO2的装置——收集装置
2、气体制取的收集装置设计需要考虑哪些方面?
排水法
向上排气法
向下排气法
导气管口要伸到接近 ,是为了把瓶中的空气排净。
集气瓶底
气体收集装置
排空气法
排水法:
不易溶于水,难溶于水,不与水反应
密度比空气大——向 排气法
密度比空气小——向 排气法
上
下
问题:如何确定某气体密度比空气密度的大小?
方法:比较气体的相对分子质量
(空气的平均相对分子质量是29)
1)气体的相对分子质量﹥29,则这气体的密度比空气密度 。
大
2)气体的相对分子质量﹤29,则这气体的密度比空气密度 。
小
思考:CO2的相对分子质量是 。它的密度比空气 。
一般CO2密度比空气大且能溶于水。
收集CO2的方法:
向上排气法
(集满CO2 放在桌面)
正
能用排水法收集CO2 ?
不能
CO2的检验方法和验满方法
检验CO2的方法:
把生成的气体通入澄清石灰水[Ca(OH)2溶液],如果变浑浊(生成不溶于水的CaCO3) ,则是二氧化碳。
澄清石灰水
检验集满CO2的方法:
把燃着的木条伸到集气瓶口,如果木条熄灭,则已集满二氧化碳。
实验室制取CO2的装置
若制取CO2量少的可用试管作反应器。
若制取CO2量多时,可用容量大且易于密封的容器代替试管。如:锥形瓶、烧瓶、广口瓶等。
安装注意点:
稀盐酸
石灰石
长颈漏斗下端管口要液封
导管只需突出胶塞少许
导管口应插到近集气瓶底
能控制反应物的量及反应速度的装置
分液漏斗
导管只需突出胶塞少许
导管口应插到近集气瓶底
操作步骤:
检查气密性
加大理石
加盐酸
收集
连、查、装、(夹)、收、离
澄清石灰水
变浑浊
装
检验CO2方法
验满CO2方法
制取O2的步骤:
连、查、装、定、点、收、离、熄
制取CO2的步骤:
连、查、装、定 、收、离
练习一:下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图,其中能用于实验室制取二氧化碳的有( )
A B C D
A
练习二:右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图,请指出图中的错误,并改正。
错误: 改正:
1)长颈漏斗没有液封; 将长颈漏斗往下插到液面以下;
2)导管伸入发生装置过长; 导管向上拔,使之仅伸入烧瓶一点;
3)用了稀硫酸制取二氧化碳; 改成用稀盐酸
4)导管伸入集气瓶过短。 使导管伸入集气瓶底部。
练习三:已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶于水。实验室常用碱石灰和硫酸按两种固体混合加热的方法制取氨气。根据所学的知识判断,实验室制取氨气时发生装置应选择( )装置,收集装置应选择( )装置。
A
B
D
E
C
A
C
课堂小结——今天你学到了什么
实验室制备二氧化碳的原理
发生装置与收集装置的选择
二氧化碳的验证与验满
谢谢
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