分组实验(二) 二氧化碳的制取和性质研究
01 实验报告
【实验目标】
1．初步学会实验室制取二氧化碳装置的装配和连接方法。
2．初步学会实验室制取二氧化碳的方法，学习用向上排空气法收集气体。
3．初步学会用块状固体和液体反应制取气体的方法。
【实验器材】
石灰石(或大理石)、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蒸馏水、锥形瓶、烧杯、双孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、玻璃片、蜡烛、木条、火柴、铁皮架。
【实验过程】
1．制取二氧化碳
(1)按上图连接装置并检查装置的气密性，将导气管的一端浸入水中，用手紧握锥形瓶，若观察到导管口有气泡冒出，说明该装置的气密性较好。
(2)在锥形瓶中加入几小块大理石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。
(3)把气体导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的瓶底，原因是便于排尽集气瓶中的空气，使收集的气体更纯净。
(4)通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。
(5)片刻后，把燃着的火柴放到集气瓶口的上方，如果火柴很快熄灭，说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体，盖好毛玻璃片，瓶口向上放置，备用。
2．验证二氧化碳的性质
(1)将收集满的一瓶二氧化碳气体缓慢地倒入放有一支燃着的蜡烛的烧杯里，观察到蜡烛熄灭。
(2)取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，观察到澄清石灰水变浑浊。
(3)另取一支试管，加入2毫升蒸馏水，滴入1～2滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色为紫色，通入二氧化碳气体，观察到溶液变红色。
【问题与讨论】
1．将收集满的一瓶二氧化碳气体缓慢地倒入放有一支燃着的蜡烛的烧杯里，观察到蜡烛熄灭。说明二氧化碳具有什么性质？
解：二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。
2．怎样用实验证明碳酸饮料(汽水)中含有二氧化碳？
解：打开汽水瓶盖，塞上带有导气管的橡胶塞，将瓶内的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若澄清石灰水变浑浊，证明汽水中有二氧化碳。
02 实验突破
1．实验室制备CO2气体并进行简单的实验，下列有关操作先后顺序正确的是(D)
A．先装药品后检查气密性
B．先加盐酸后加石灰石
C．先将气体导管从集气瓶中取出，然后把燃着的木条放在集气瓶口检验气体是否收集满
D．先在蒸馏水中加入1～2滴石蕊试液，然后再通入二氧化碳
2．(2017·建德市期末)下列实验设计不能达到目的的是(A)
选项
A
B
C
D
实验
设计
实验
目的
证明1体积水能溶解1体积CO2
证明CO2密度
大于空气
检验CO2的化学性质
证明CO2能灭火
3.向滴入石蕊试液的水中通入二氧化碳，水溶液显红色，将此溶液加热，观察到溶液(A)
A．由浅红色变成紫色 B．变成无色
C．变浑浊 D．变成蓝色
4．(2017·台州三门县期中)实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳。由此得出下列结论中，合理的是(B)
A．能发生反应的物质之间是否发生反应，与反应的条件有关
B．反应物之间的接触面积越大，越有利于反应的进行
C．块状大理石与大理石粉末的化学性质不同
D．块状大理石与大理石粉末中各元素原子间结合状况不同
5．化学课堂上老师演示了如图所示的几个实验：
(1)上述实验中出现的现象，与CO2的物理性质和化学性质都有关的是B(填序号)。
(2)图A所示实验中，紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)最终会变红，原因是H2O＋CO2===H2CO3(用化学方程式解释)。
(3)图C所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有①③(填序号)。
①软塑料瓶变瘪；②瓶内生成了白色的碳酸钙；③瓶内澄清石灰水变浑浊；④瓶内溶液变红
6．实验室里常用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，某同学认真研究了课本中的实验装置(如图甲)，对其中的气体发生装置进行了改进(如图乙)。请回答下列问题：
甲 乙
(1)写出实验室里制取二氧化碳的化学反应方程式：CaCO2＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
(2)写出标号仪器的名称a.长颈漏斗，b.集气瓶，c.铁架台，d试管。
(3)说明该同学进行实验装置改进的目的：控制反应速率，可随时使反应发生和停止。
(4)如何检查乙装置的气密性？
向长颈漏斗中加入一定量的水，使漏斗的下端口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加水后，长颈漏斗中液面与试管中液面差保持不变，说明该装置不漏气。
7．用如图的实验装置可制取二氧化碳气体，并验证二氧化碳的性质。请回答下列问题：
(1)指出装置A中的错误之处：
①药品使用稀硫酸；
②长颈漏斗下端未插入液体中。
(2)纠正错误后，完成以下实验内容：
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；
②实验开始时应检查装置A的气密性；
③若要检验二氧化碳气体，装置A与装置C中的导管连接顺序是a→d，观察到装置C中的现象是澄清石灰水变浑浊；
④装置A与装置B连接，观察到装置B中的现象是下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大的性质。
8．化学“多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个化学“多米诺实验”。如图所示A～H各装置中分别盛放的物质为：A.稀硫酸；B.锌粒；C.3%H2O2溶液；D.MnO2；E.某溶液；F.CaCO3块状固体；G.滴有紫色石蕊的蒸馏水；H.足量澄清石灰水。
请回答以下各题：
(1)实验开始前必须进行的操作是检查装置的气密性。
(2)反应开始后，在装置D中发生反应的方程式为2H2O22H2O＋O2↑；若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，判断E中的物质可能是稀盐酸(填名称)。
(3)反应开始后，装置G中由于CO2＋H2O===H2CO3，生成的H2CO3使紫色石蕊变为浅红色，该反应的基本反应类型是化合反应。
(4)装置H中发生反应的方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，则装置H处的现象是澄清石灰水变浑浊。
课件22张PPT。
