课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取二氧化碳
1.实验药品: 与 状 (或 )
2.反应原理:
3.制取装置:
4.操作步骤
5.检验方法:把生成的气体通入 ,证明该气体是二氧化碳。
6.验满方法:将燃着的木条 ,证明已满。
【交流讨论】
如图装置该如何检查装置气密性
提示:夹紧弹簧夹,从长颈漏斗上口加水至长颈漏斗管内液面高于锥形瓶液面,静置一段时间,若液面不变,说明该装置气密性良好。
二、实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的 ;
2.确定制取气体时应采用的实验装置;
3.确定验证制得气体的方法。
【探究主题】实验室制取二氧化碳的探究
请结合下列实验装置进行实验室制取二氧化碳的相关实验探究。
【基础探究】
任务一:实验常考点的探究
1.药品的选择
(1)实验室能否用盐酸和碳酸钠来制取二氧化碳 (填“能”或“否”),原因是 。
(2)实验室能否用浓盐酸和碳酸钙来制取二氧化碳 (填“能”或“否”),原因是 。
(3)实验室能否用浓硫酸和石灰石制取二氧化碳 (填“能”或“否”),原因是 。
(4)【思考】:选择制取气体的原料应考虑哪些方面
提示:①原料是否廉价易得;②节能环保;③气体纯度;④反应速率等。
2.装置的选择
(1)发生装置的选择
制取二氧化碳的药品为 和 。反应条件为 ,可选择的发生装置为 。若要随时添加液体药品,可选择的装置为 。若要得到稳定的二氧化碳气流可选的装置为 。
装置E的优点是可以 。
(2)收集装置的选择
已知二氧化碳的密度比空气大,能溶于水且能与水反应,可选的收集装置为 。
【深度探究】
任务二:万能瓶的使用
结合下图进行相关实验探究
1.若用上图I装置收集二氧化碳,气体可从 管口通入。
2.若要测反应生成的二氧化碳气体体积,可在装置I加入饱和碳酸氢钠溶液(二氧化碳不溶于该溶液),将 (填“a”或“b”)管口与J装置的d管口相连接,测得水的体积即为收集二氧化碳气体的体积。
【探究归纳】 实验室制取二氧化碳发生装置和收集装置的选择
A层 基础练
知识点1实验室制取二氧化碳
1.实验室制取二氧化碳部分操作如图所示,其中错误的是 ( )
2.(2022·石家庄新华区质检)下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 ( )
A.通常情况下二氧化碳的密度大于空气,故能用向上排空气法收集
B.二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集
C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸
D.该反应在常温下即可迅速进行,故气体发生装置不需要加热
3.(2022·丽水中考)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 ( )
4.(2022·杭州上城区一模)小金在实验室里使用如图所示装置制取并收集一瓶二氧化碳气体。下列有关该实验装置、药品、操作及装置用途等说法错误的是( )
A.装置A是长颈漏斗
B.锥形瓶B中的药品是浓盐酸和块状大理石
C.导管伸入集气瓶C底部的目的是充分排尽空气
D.该实验装置还可用于氧气的制取和收集实验
知识点2实验室制取气体的一般思路和方法
5.(2022·无锡质检)一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体,它的密度比空气略大,它能与空气中的氧气迅速反应生成二氧化氮,现要收集一氧化氮气体,可采用的收集方法是 ( )
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水集气法 D.以上均不对
6.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是 ( )
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ可用于制取二氧化碳气体,也可以用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
易错点不能明确装置的使用原理
7.如图依次是实验室制取、收集、验证、验满二氧化碳气体的装置,其中正确的是 。
【易错点拨】
1.制备二氧化碳的发生装置中,长颈漏斗下端管口需要插入液面以下进行液封。
2.根据气体的密度和在水中的溶解性确定收集方法。
3.检验二氧化碳用澄清石灰水,不能用燃着的木条;验满二氧化碳用燃着的木条,需要放到集气瓶口。
B层 能力练
8.(2022·岳阳中考)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是 ( )
A.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合
B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入
D.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
9.(2022·常州质检)甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置,对三套装置分析不正确的是 ( )
A.甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压
B.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
C.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
D.丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
10.(2022·北部湾中考改编)在实验室里,利用如图实验装置制取有关气体。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)实验室用A装置制备氧气,应选择的药品是 (填数字序号)。
①氯酸钾和二氧化锰
②过氧化氢溶液和二氧化锰
(3)实验室制取二氧化碳,B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置,D装置与B、C装置相比,其突出优点是 。若选择H装置采用排空气法收集二氧化碳,验满的方法是 。
(4)已知实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,若要获得平稳的氢气流,应选择的发生装置是 (填标号,下同),E、G装置可用来收集氢气,据此写出氢气的一点物理性质 (填一种即可)。
C层 拓展练
11. 创新题用下列装置进行实验室制取二氧化碳。
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用E装置收集并测量生成的气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。
(3)用装置B作为实验室制二氧化碳气体的发生装置,该装置在操作上的优点是 (填字母,下同);装置B中多孔隔板的作用是 。
A.承载大理石
B.吸附
C.控制反应开始与结束
D.促进液体流动
收集好一定量二氧化碳后,夹紧弹簧夹,固液没有分离,其原因可能是 。(答一点即可)
(4)为了解装置B具有操作上的优点的原因,他们在装置C中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图D)。下列说法正确的是 (填序号)。
Ⅰ.ab段试管中液面逐渐上升
Ⅱ.bc段固体与稀盐酸完全接触
Ⅲ.c点的对应操作是打开弹簧夹
Ⅳ.bc段压强基本不变,说明装置气密性好
(5)下列装置有B装置的优点且工作原理相似的是 。 课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取二氧化碳
1.实验药品: 稀盐酸 与 块 状 石灰石 (或 大理石 )
2.反应原理: CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
3.制取装置:
4.操作步骤
5.检验方法:把生成的气体通入 澄清石灰水中,澄清的石灰水变浑浊 ,证明该气体是二氧化碳。
6.验满方法:将燃着的木条 放在集气瓶口,木条熄灭 ,证明已满。
【交流讨论】
如图装置该如何检查装置气密性
提示:夹紧弹簧夹,从长颈漏斗上口加水至长颈漏斗管内液面高于锥形瓶液面,静置一段时间,若液面不变,说明该装置气密性良好。
二、实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的 化学反应原理 ;
2.确定制取气体时应采用的实验装置;
3.确定验证制得气体的方法。
【探究主题】实验室制取二氧化碳的探究
请结合下列实验装置进行实验室制取二氧化碳的相关实验探究。
【基础探究】
任务一:实验常考点的探究
1.药品的选择
(1)实验室能否用盐酸和碳酸钠来制取二氧化碳 否 (填“能”或“否”),原因是 盐酸和碳酸钠反应,反应速率过快,使反应不容易控制 。
(2)实验室能否用浓盐酸和碳酸钙来制取二氧化碳 否 (填“能”或“否”),原因是 浓盐酸具有挥发性,会造成制取的二氧化碳气体不纯 。
(3)实验室能否用浓硫酸和石灰石制取二氧化碳 否 (填“能”或“否”),原因是 浓硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻碍了反应的进一步进行 。
(4)【思考】:选择制取气体的原料应考虑哪些方面
提示:①原料是否廉价易得;②节能环保;③气体纯度;④反应速率等。
2.装置的选择
(1)发生装置的选择
制取二氧化碳的药品为 大理石或石灰石 和 稀盐酸 。反应条件为 常温 ,可选择的发生装置为 A、B、C、E 。若要随时添加液体药品,可选择的装置为 B、C、E 。若要得到稳定的二氧化碳气流可选的装置为 C 。
装置E的优点是可以 控制反应的发生和停止 。
(2)收集装置的选择
已知二氧化碳的密度比空气大,能溶于水且能与水反应,可选的收集装置为 G 。
【深度探究】
任务二:万能瓶的使用
结合下图进行相关实验探究
1.若用上图I装置收集二氧化碳,气体可从 b 管口通入。
2.若要测反应生成的二氧化碳气体体积,可在装置I加入饱和碳酸氢钠溶液(二氧化碳不溶于该溶液),将 b (填“a”或“b”)管口与J装置的d管口相连接,测得水的体积即为收集二氧化碳气体的体积。
【探究归纳】 实验室制取二氧化碳发生装置和收集装置的选择
A层 基础练
知识点1实验室制取二氧化碳
1.实验室制取二氧化碳部分操作如图所示,其中错误的是 (C)
2.(2022·石家庄新华区质检)下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 (C)
A.通常情况下二氧化碳的密度大于空气,故能用向上排空气法收集
B.二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集
C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸
D.该反应在常温下即可迅速进行,故气体发生装置不需要加热
3.(2022·丽水中考)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 (C)
4.(2022·杭州上城区一模)小金在实验室里使用如图所示装置制取并收集一瓶二氧化碳气体。下列有关该实验装置、药品、操作及装置用途等说法错误的是(B)
A.装置A是长颈漏斗
B.锥形瓶B中的药品是浓盐酸和块状大理石
C.导管伸入集气瓶C底部的目的是充分排尽空气
D.该实验装置还可用于氧气的制取和收集实验
知识点2实验室制取气体的一般思路和方法
5.(2022·无锡质检)一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体,它的密度比空气略大,它能与空气中的氧气迅速反应生成二氧化氮,现要收集一氧化氮气体,可采用的收集方法是 (C)
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水集气法 D.以上均不对
6.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是 (D)
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ可用于制取二氧化碳气体,也可以用于制取氧气
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,不与空气中各成分反应的无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
易错点不能明确装置的使用原理
7.如图依次是实验室制取、收集、验证、验满二氧化碳气体的装置,其中正确的是 D 。
【易错点拨】
1.制备二氧化碳的发生装置中,长颈漏斗下端管口需要插入液面以下进行液封。
2.根据气体的密度和在水中的溶解性确定收集方法。
3.检验二氧化碳用澄清石灰水,不能用燃着的木条;验满二氧化碳用燃着的木条,需要放到集气瓶口。
B层 能力练
8.(2022·岳阳中考)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是 (D)
A.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合
B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入
D.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
9.(2022·常州质检)甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置,对三套装置分析不正确的是 (B)
A.甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压
B.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
C.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
D.丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
10.(2022·北部湾中考改编)在实验室里,利用如图实验装置制取有关气体。
(1)图中仪器a的名称是 试管 。
(2)实验室用A装置制备氧气,应选择的药品是 ① (填数字序号)。
①氯酸钾和二氧化锰
②过氧化氢溶液和二氧化锰
(3)实验室制取二氧化碳,B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置,D装置与B、C装置相比,其突出优点是 可以控制反应的发生与停止 。若选择H装置采用排空气法收集二氧化碳,验满的方法是 将燃着的木条放在导管口c处,木条熄灭,则已集满 。
(4)已知实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,若要获得平稳的氢气流,应选择的发生装置是 C (填标号,下同),E、G装置可用来收集氢气,据此写出氢气的一点物理性质 氢气密度比空气小(或氢气难溶于水) (填一种即可)。
C层 拓展练
11. 创新题用下列装置进行实验室制取二氧化碳。
(1)仪器a的名称是 锥形瓶 。
(2)若用E装置收集并测量生成的气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 防止水和二氧化碳接触 。
(3)用装置B作为实验室制二氧化碳气体的发生装置,该装置在操作上的优点是 C (填字母,下同);装置B中多孔隔板的作用是 A 。
A.承载大理石
B.吸附
C.控制反应开始与结束
D.促进液体流动
收集好一定量二氧化碳后,夹紧弹簧夹,固液没有分离,其原因可能是 装置漏气 。(答一点即可)
(4)为了解装置B具有操作上的优点的原因,他们在装置C中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图D)。下列说法正确的是 Ⅲ、Ⅳ (填序号)。
Ⅰ.ab段试管中液面逐渐上升
Ⅱ.bc段固体与稀盐酸完全接触
Ⅲ.c点的对应操作是打开弹簧夹
Ⅳ.bc段压强基本不变,说明装置气密性好
(5)下列装置有B装置的优点且工作原理相似的是 c 。
