猜谜语:
有一种物质,
农民说它是“植物粮食”;
消防员赞美它是“灭火先锋”;
建筑师称它为“粉刷匠”;
环境学家指责它是造成全球变暖的“罪魁祸首”。
课题2 二氧化碳制取的研究
都有CO2气体产生
煤燃烧
木材燃烧
人呼吸
酒精燃烧
碳还原氧化铜
蜡烛燃烧
这些反应能否用于实验室制取CO2呢?
科学家研究发现:凡是含碳酸根离子(CO32-)的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等在常温下反应生成CO2气体。
生产生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、水垢等其主要成分都是碳酸钙(CaCO3),纯碱是碳酸钠(Na2CO3),小苏打是碳酸氢钠(NaHCO3)
探究选用的药品
编号
实验内容
实验现象
实验分析
1
Na2CO3粉末和稀盐酸
2
NaHCO3粉末和稀盐酸
3
石灰石(或大理石)和稀盐酸
4
石灰石(或大理石)和稀硫酸
有大量气泡产生,反应剧烈
反应速率太快,不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取二氧化碳气体
有气泡产生,但很快停止
生成气体少
实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是: 。
3
一、实验室制取二氧化碳的原理
石灰石
(或大理石)
稀盐酸
药 品
化学方程式
碳 酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
总的化学方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
*碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水*
H2CO3=H2O+CO2
↑
↑
现象
有大量气泡产生,大理石逐渐溶解(消失)
主要成分
CaCO3
HCl
主要成分
(1)实验室制取气体装置的确定:
发生装置
反应物的状态
反应条件
固体和固体
固体和液体
液体和液体……
收集装置
排空气法
排水法
(不易溶于水、不与水发生反应)
密度比空气的大(向上排气法)
密度比空气的小(向下排气法)
(是否需要加热、加催化剂等)
实验室制取CO2装置的选择
要求:气体常温下不与空气中的成分反应,
密度和空气的不接近
探究实验二
制取装置
反应物
的状态
反应
条件
气体的密度比空气的大或小
是否溶于水
是否与水反应
O2
固+液
常温
稍大
不易溶于水,且不与水反应
固
加热
回忆:实验室制取氧气的发生装置和收集装置
固固加热型装置
固液不加热型装置
活动探究:制取二氧化碳的发生装置和收集装置
反应物的
状态
反应的
条件
CO2密度比
空气的大或小
CO2是否
溶于水
A B C D E
制取二氧化碳的发生装置选____,收集装置选 _______
B
D
固+液
常温
大
能
【小结】二、实验室制取CO2装置
制取装置
探究实验三:实验室制取二氧化碳的步骤
⑤ 收集CO2 、验满:
② 查气密性
③ 装药品(先固后液)
④ 检验CO2:
通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,
说明是CO2
将燃着的木条放在集气瓶口,
若木条熄灭,说明CO2已满
【注意】操作要点:
a.长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止气体从漏斗逸出
b.伸入锥形瓶的导气管稍露出胶塞即可,以利于空气排出
c.导气管应伸到集气瓶底部,以排尽空气
① 连接装置
a
c
b
此套装置有哪些优点和缺点?
要制得较多气体
实验改进
只要容积较大的容器均可
制得的气体量太少
要方便添加酸液
添加酸液不方便
长颈漏斗
利用以下仪器分组设计并画出制取CO2的装置简图,并与同学讨论、交流,分析各自设计的装置的优缺点。
×
×
×
×
仪器组合方案(填序号):
②⑤⑧
①⑤⑧
②⑤⑥⑦
①⑤⑥⑦
④⑤⑧
P114
这三种装置操作简单,方便
这两种装置
便于添加
液体药品
①⑤⑧
②⑤⑧
④⑤⑧
①⑤⑥⑦
②⑤⑥⑦
怎样控制速度呢?
分液漏斗
注射器
怎样控制反应
发生和停止呢?
课堂小结
1)反应原理
2)装置图
3)收集方法
4)检验方法
二氧化碳
实验室制法
向上排空气法
将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
↑
5)验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口,若
木条熄灭,则已集满二氧化碳。
实验室制取气体的
一般思路和方法
确定制取气体
的反应原理
确定制取装置
(发生和收集)
确定产生的气体就是所要制取的气体
药品
反应原理
实验原理
发生装置
收集装置
制取装置
检验方法
练习1:
下列选项属于制取二氧化碳的原理是什么?选择的理由是什么?不选择其他反应的理由分别是什么?
制取二氧化碳的原理是B。因为B反应能放出较多气体,且速率适中,便于收集
A中只能放出少量的气体。
C放出气体速率太快,不便于收集。
D得到的气体不纯,混有氯化氢气体。
A.CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+C02
B.CaCO3+2HCl(稀)=CaCl2+H2O+CO2
↑
C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
↑
↑
D.CaCO3+2HCl(浓)=CaCl2+H2O+CO2
↑
下列是实验室制取CO2的装置图有哪些错误?
为什么?
(1)长颈漏斗下端管口没有伸入液面以下;会导致CO2从长颈漏斗逸出。(长颈漏斗下端管口应伸入液面以下形成液封)
(2)出气导管管口不应伸入液面下;这样 CO2会把酸液压出,无法收集到CO2 (出气导管口应略露出胶塞)
(3)不应用向下排空气法收集CO2; 这样CO2会从瓶口逸出。(应改用直形导管并用向上排空气法收集)
2、
(1)
(2)
(3)
A
B
D
C
3、 实验室制取氢气(H2 ) (用锌粒和稀硫酸)的发生装置应选择______,收集装置(氢气难溶于水)应选择______。
B 或C
E 或F
E
F
4、今天是化学实验室开放日,老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究:
(1)①此气体是什么物质?验证它的实验方案如下:
猜想
实验步骤
现象及结论
此气体可能是??? ?????
CO2
将气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊,则为CO2
产生此气体的化学方程式可能是
.
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
②我想制取该气体,采用的发生装置可选取下图中
的??????? (填序号),收集装置是???? ?? 。
(3)我猜想此无色气体还可能是另外一种气体 ,
可以产生它的化学方程式
是??? 。
B
E
O2
2 H2O2 2H2O +O2↑
D E