二氧化碳的實驗室制法

關(guān)于二氧化碳的實驗室制法生物體的呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳；碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳；蠟燭燃燒也可以生成二氧化碳；煤氣或天然氣燃燒也可生成二氧化碳；碳在高溫下還原氧化銅可生成二氧化碳；煅燒石灰石可生成二氧化碳。開動腦筋這些反應(yīng)能否用于在實驗室里制取少量純凈的CO2？提示：應(yīng)考慮產(chǎn)生的氣體是否純凈并易于收集，操作是否簡便易行、安全，原料是否廉價易得，實驗是否綠色環(huán)保等。請列舉你所知道的哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生CO2？工業(yè)制法第2頁,共33頁，2024年2月25日，星期天大理石和稀鹽酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；大理石和稀硫酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；碳酸鈉粉末與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；碳酸鈉粉末與稀硫酸在常溫下反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化碳；常溫下反應(yīng)，不消耗能源；裝置、操作簡單；比較安全。第3頁,共33頁，2024年2月25日，星期天碳酸鈉粉末和稀硫酸碳酸鈉粉末和稀鹽酸CaCO3粉末和稀硫酸CaCO3粉末和稀鹽酸反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。通過實驗來選擇具體藥品！反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集。第4頁,共33頁，2024年2月25日，星期天塊狀大理石(主要成分CaCO3）和稀硫酸塊狀大理石（主要成分CaCO3）和稀鹽酸

兩者反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶物，覆蓋在石灰石表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。產(chǎn)生氣泡速率比較適中，適合實驗室制取二氧化碳?xì)怏w。第5頁,共33頁，2024年2月25日，星期天實驗室制取二氧化碳?xì)怏w原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑藥品：塊狀大理石或石灰石與稀鹽酸

實驗儀器又該如何選擇呢？第6頁,共33頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)裝置根據(jù)什么來選擇？氧氣二氧化碳反應(yīng)原理藥品狀態(tài)反應(yīng)條件CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑

固態(tài)加熱固態(tài)和液態(tài)常溫固態(tài)和液態(tài)常溫制取裝置選擇依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件2H2O2

2H2O+O2↑MnO22KClO32KCl+3O2↑MnO2△第7頁,共33頁，2024年2月25日，星期天實驗室制取二氧化碳?xì)怏w原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑注意事項：長頸漏斗必須液封AB

比較兩套裝置的優(yōu)缺點：A的優(yōu)點:可方便地添加稀鹽酸。缺點:檢查氣密性相對比較麻煩。B的優(yōu)點:裝置簡單，操作方便。藥品：塊狀大理石或石灰石與稀鹽酸

缺點:不能方便地添加稀鹽酸。第8頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

如何檢查有長頸漏斗的裝置氣密性?方法一:液封長頸漏斗下端，把導(dǎo)管一端放入水中，用手緊握錐形瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出。方法二：用止水夾夾緊導(dǎo)管口，向長頸漏斗中加水，如果長頸漏斗下端水柱的水平面高過錐形瓶中的水平面而不下降，證明裝置氣密性好。第9頁,共33頁，2024年2月25日，星期天檢驗方法澄清石灰水變渾濁驗滿方法實驗室制取二氧化碳的實驗步驟火焰熄滅檢驗氣密性加入石灰石加入稀鹽酸開始反應(yīng)并收集氣體第10頁,共33頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)二氧化碳實驗室制法1）藥品選擇2）反應(yīng)原理3）裝置選擇4）收集方法6）驗滿方法5）檢驗方法（石灰石和稀鹽酸）（固液常溫型）（向上排空氣法）（澄清石灰水變渾）（燃著的木條放瓶口，木條熄滅）CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑第11頁,共33頁，2024年2月25日，星期天思考：如何將該裝置改進(jìn)為可以隨開隨用的?有孔塑料板第12頁,共33頁，2024年2月25日，星期天注意事項：長頸漏斗必須液封，導(dǎo)管應(yīng)在塞下少許。思考：如何將該裝置改進(jìn)為可以隨開隨用的實驗室里制取二氧化碳的簡易裝置第13頁,共33頁，2024年2月25日，星期天啟普發(fā)生器容器球形漏斗導(dǎo)氣管第14頁,共33頁，2024年2月25日，星期天導(dǎo)氣管伸入橡皮塞少許，以利于CO2排出長頸漏斗下端管口伸入液面下，防止CO2從長頸漏斗逸出注意事項第15頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

右圖四組裝置能起到與啟普發(fā)生器相同效果的是_____B、D思考與討論：第16頁,共33頁，2024年2月25日，星期天ABCDEF1、下列是一些同學(xué)設(shè)計的實驗室制二氧化碳的裝置圖，其中能用于實驗室制取二氧化碳的有（）AEF課堂練習(xí)第17頁,共33頁，2024年2月25日，星期天2、右圖是某同學(xué)設(shè)計的實驗室制取并收集CO2的裝置圖，請指出圖中的錯誤，并改正。長頸漏斗應(yīng)插到液面以下；1、錯用了稀硫酸制取二氧化碳；2、長頸漏斗沒有液封；3、發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管過長；4、集氣瓶內(nèi)導(dǎo)管太短。錯誤：改正：稀硫酸石灰石改用稀鹽酸制取二氧化碳；集氣瓶內(nèi)導(dǎo)管伸入底部。（或接近底部。）導(dǎo)管應(yīng)稍伸出橡皮塞少許；第18頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3、小明在實驗室學(xué)習(xí)制取CO2，具體操作如下：⑴組裝儀器后，進(jìn)行了裝置氣密性的檢查，見圖A，請你幫他判斷一下，該裝置是否漏氣？⑵他從稀H2SO4、稀HCl中選擇了一種酸，與石灰石反應(yīng)制CO2。想一想他不選另一種酸的原因是什么?

⑶小明想用圖B裝置來制取CO2，你認(rèn)為是否理想？

第19頁,共33頁，2024年2月25日，星期天4、某同學(xué)用廢試管（試管底部有一小裂口）等儀器設(shè)計了一套制取氣體的簡易發(fā)生裝置（見下圖）。當(dāng)把盛有塊狀反應(yīng)物的試管放入儀器a里的液體反應(yīng)物中時，反應(yīng)發(fā)生并產(chǎn)生氣體，當(dāng)把試管提離液面時反應(yīng)即刻停止。⑴儀器a的名稱是

。⑵若用該裝置制取CO2，則a中盛放的液體是

，試管中應(yīng)放入反應(yīng)物是

。⑶該裝置的優(yōu)點

?！鯚←}酸CaCO3可以隨時使反應(yīng)發(fā)生或停止。第20頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

5、實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，已知甲烷的密度比空氣小，難溶于水，則制取并收集甲烷的實驗裝置？ABCDE答案：A和C、A和E

第21頁,共33頁，2024年2月25日，星期天6、如果用濃鹽酸代替稀鹽酸與石灰石反應(yīng)制取CO2行不行？為什么？答：不行。因為濃鹽酸易揮發(fā)，使制得的CO2氣體中含有較多的氯化氫氣體，導(dǎo)致CO2不純。7、實驗室為何不用碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)制取CO2？答：碳酸鈣粉末跟稀鹽酸反應(yīng)的速度太快，不利于收集，因此不用于實驗室制取CO2氣體。答：不能用。因為生成微溶于水的硫酸鈣，附著在石灰石的表面，使它不能接觸到稀硫酸，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。8、可否用硫酸代替鹽酸與石灰石反應(yīng)制CO2？為什么？第22頁,共33頁，2024年2月25日，星期天(1)長頸漏斗管口沒有伸入液面下；會導(dǎo)致CO2從長頸漏斗逸出。（2）發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管管口不應(yīng)伸入液面下；這樣CO2會把酸液壓出，無法收集到CO2

。發(fā)生裝置內(nèi)的導(dǎo)管口應(yīng)略伸出橡皮塞一點。（3）不應(yīng)用向下排空氣法收集CO2；這樣CO2會從瓶口逸出。應(yīng)改用直形導(dǎo)管、用向上排空氣法收集并且導(dǎo)管插到接近集氣瓶底部。9、此實驗室制取二氧化碳的裝置圖有哪些錯誤？為什么？請改正？123第23頁,共33頁，2024年2月25日，星期天12、根據(jù)下圖所示實驗裝置進(jìn)行回答（1）實驗室用KClO3制O2的發(fā)生裝置選____,收集裝置選_____；（2）實驗室制取氫氣的發(fā)生裝置可選____，收集裝置可選____；（3）實驗室制取CO2的發(fā)生裝置可選____，收集裝置可選___.（4）實驗室可用氧化鈣（固）與濃氨水反應(yīng)制備氨氣，已知氨氣易溶于水，密度比空氣小。則制備氨氣的發(fā)生裝置可選_____收集裝置可選_____。AC、EBD、EBCBD第24頁,共33頁，2024年2月25日，星期天13、如下圖所示，反應(yīng)前天平平衡，取下此裝置（裝置氣密性良好）將其傾斜，使稀鹽酸與大理石接觸，待充分反應(yīng)后，氣球膨脹，再將裝置放回天平左盤，天平的指針向右偏轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象是否符合質(zhì)量守恒定律？為什么？請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

第25頁,共33頁，2024年2月25日，星期天14、實驗室利用石灰石和足量的稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，若要制取66.0g二氧化碳，至少需要含雜質(zhì)20%（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）的石灰石多少克？

第26頁,共33頁，2024年2月25日，星期天15、某課外活動小組為測定當(dāng)?shù)厥沂泻妓徕}的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取來了一些礦石，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進(jìn)行實驗，結(jié)果如下：

實驗1234加入樣品的質(zhì)量/g5101520生成CO2的質(zhì)量/g1.543.084.4m⑴哪幾項反應(yīng)中鹽酸有剩余______________；⑵上表中m的數(shù)值是____________；⑶試計算這種石灰石礦中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

第27頁,共33頁，2024年2月25日，星期天16、小強(qiáng)同學(xué)前往當(dāng)?shù)氐氖沂V區(qū)進(jìn)行調(diào)查，他取回了若干塊礦石樣品，對樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測，采用了以下的辦法：取用8g這種石灰石樣品，把40g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含有的雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)），請計算：⑴8g石灰石樣品中含有雜質(zhì)多少克？⑵樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？⑶下表中m的數(shù)值應(yīng)為多少？⑷要得到280Kg的CaO，需純度為80%的石灰石多少千克？

序號加入稀鹽酸質(zhì)量（g）

剩余固體質(zhì)量（g）

1105.5210m3101.24101.2第28頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

發(fā)生裝置特點1、固體與固體反應(yīng)，并需要加熱

簡稱固固加熱型2、固體與液體反應(yīng)，不需要加熱

簡稱固液不加熱型復(fù)習(xí)回顧:第29頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

收集方法：排水法向上排空氣法向下排空氣法難溶或微溶于水且不與水反應(yīng)的氣體密度大于空氣且不與空氣反應(yīng)的氣體密度小于空氣且不與空氣反應(yīng)的氣體如：O2、H2、CO如：O2、CO2如：H2第30頁,共33頁，2024年2月25日，星期天