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第06講二氧化碳與氣體制取認識二氧化碳性質(zhì)及反應掌握二氧化碳的制取方式理解氣體制取和收集的操作方法一.自然界中的二氧化碳1.二氧化碳是由大量二氧化碳分子聚集而成，每個二氧化碳分子是由一個碳原子和兩個氧原子構(gòu)成。2.二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)模型3.二氧化碳雖然無毒但是對人體有影響二.二氧化碳的性質(zhì)探究1.物理性質(zhì)：通常狀況下，是無色無味氣體，密度比空氣大，能溶于水，可與水1:1溶解，壓強越大溶解度越大，適當?shù)慕禍匾部梢栽黾尤芙舛?，加壓降溫可以讓二氧化碳變成無色液體，甚至雪花狀固體，干冰就是固體二氧化碳。2.化學性質(zhì)：1.二氧化碳溶于水，反應形成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊變紅CO2+H2O=====H2CO32.碳酸不穩(wěn)定，很容易分解，分解時二氧化碳會溢出，剩余中性的水H2CO3=====CO2+H2O3.向澄清石灰水中通入二氧化碳時，會產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，用來檢驗二氧化碳。CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H2O三.二氧化碳的制取1.實驗室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分是碳酸鈣）與稀鹽酸反應制取二氧化碳。CaCO3+2Hcl=====Cacl2+H20+CO2↑

2.注意：（1）不能用稀硫酸：因為稀硫酸與碳酸鈣反應會生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣覆蓋在大理石的表面，使反應逐漸停止。（2）不能用濃鹽酸：因為濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的二氧化碳氣體不純。（3）固體不能用碳酸鈉代替大理石：因為碳酸鈉與鹽酸反應太劇烈，使生成的氣體不易收集，同時，碳酸鈉相對于大理石來說價格較高，不經(jīng)濟。2.制取與收集裝置：二氧化碳溶于水一般不用排水法收集，如想得到較為純凈的二氧化碳可將產(chǎn)生的氣體通入飽和碳酸氫鈉溶液中。3.檢驗與驗滿檢驗方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。驗滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。四.二氧化碳的應用1.固態(tài)二氧化碳升華可用于人工降雨和舞臺煙霧效果2.二氧化碳可作為工業(yè)原料制取純堿、尿素和汽水。3.由于二氧化碳既不能燃燒也不能支持燃燒，所以可以用來滅火。五.氣體的制取與收集1.反應的發(fā)生裝置：檢查裝置氣密性：可采用手捂法，或預熱，氣壓差等方式。組裝實驗儀器：從下往上，從左往右。2.氣體的收集裝置排水法：收集不溶于水的氣體向上排空氣法：收集密度大于空氣的氣體向下排空氣法：收集密度小于空氣的氣體注意：排水法需要連續(xù)均勻出現(xiàn)氣泡時使用，排空氣法的導管都需要置于集氣瓶底。六.制取氧氣的方法1.實驗室制氧氣的方法：注意事項：前兩種方法使用固固加熱型裝置，但是高錳酸鉀制取氧氣需要加棉花團防止粉末堵塞試管口，氯酸鉀制氧氣需要加入催化劑。2.制取的操作步驟：查、裝、定、點、收、離、熄。2.催化劑：在發(fā)生化學反應過程中，起到改變化學反應速度的物質(zhì)，在反應前后自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變的物質(zhì)叫催化劑，工業(yè)上叫做觸媒。催化劑在反應中起催化作用。3.工業(yè)制氧氣的方法：分離液態(tài)空氣法考點一：二氧化碳的性質(zhì)【例1】二氧化碳能夠用來滅火的原因是（）A．二氧化碳能溶于水，生成碳酸B．二氧化碳在高壓低溫下能變成“干冰”C．二氧化碳是密度比空氣大的氣體D．二氧化碳的密度比空氣大，一般情況下，既不能燃燒，也不支持燃燒【例2】下面是實驗室制取二氧化碳和探究二氧化碳性質(zhì)的實驗，其中錯誤的是（）A．圖甲中裝置a是長頸漏斗B．圖乙中用點燃的火柴放在集氣瓶口來驗滿C．圖丙中二氧化碳使蠟燭火焰自上而下熄滅D．圖丁中將收集到的二氧化碳通入澄清石灰水會發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁考點二：二氧化碳的制取【例1】利用數(shù)字化實驗可以準確、直觀地比較顆粒大小不同的碳酸鈣與相同濃度的足量稀鹽酸反應的速率。如圖所示，傾斜錐形瓶時試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發(fā)生反應，采集到瓶內(nèi)氣壓的變化情況。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．根據(jù)氣壓變化曲線可判斷兩個反應放熱B．反應結(jié)束后，兩裝置中的質(zhì)量相同C．曲線①表示乙裝置內(nèi)發(fā)生的反應D．對比曲線、兩點，可判斷兩個裝置內(nèi)反應的快慢【例2】如圖是實驗室制取氣體的常用裝置。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．裝置①可作為制取CO2的發(fā)生裝置B．裝置②制取O2時，可有效防止水的倒吸C．裝置③用于收集CO2時，氣體由a管進入集氣瓶D．裝置④用于收集O2時，氣體由c管進入集氣瓶考點三：氧氣的制取【例1】注射器是一種常見的醫(yī)療器械，它在初中科學實驗中的巧妙使用可使實驗操作更簡潔、現(xiàn)象更明顯。以下對注射器在實驗中的使用及實驗分析正確的是（）A．甲中用于氣密性檢查，緩慢向外拉活塞，若長頸漏斗內(nèi)有液面上升，則氣密性良好B．乙中作反應容器，夾緊彈簧夾振蕩，紫色石蕊變紅，則與水反應有酸性物質(zhì)生成C．丙中的可用于氣體體積的測量，該裝置可以精確測量出紅磷燃燒后試管中剩余氣體的體積D．丁中的注射器代替了分液漏斗，實驗室用此裝置制氧氣時，錐形瓶內(nèi)盛放的是氯酸鉀【例2】溶液在二氧化錳催化作用下會劇烈反應產(chǎn)生。實驗室欲利用15%的溶液制取，則下列裝置中，有關(guān)裝置選擇、藥品選用、收集裝置等，敘述最合理的是（

）A．甲裝置速度可控又可以快速制取而且不含雜質(zhì)B．乙裝置中的水沒有參與反應是多余的C．丙裝置能獲得較純的D．乙丁組合具有制取反應速度可控性和收集到的氧氣純度高的優(yōu)點1．實驗室制取CO2的有關(guān)操作正確的是（

）A．檢查氣密性B．制取氣體C．收集氣體 D．驗滿2．如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明中，錯誤的一項是（）A．用排空氣法收集CO2，則CO2從b管通入B．用排空氣法收集O2，則O2從a管通入C．除去空氣中的CO2，則空氣從a管通入D．用排水法收集O2，則O2從b管通入3．實驗基本操作是學習科學的靈魂，以下實驗基本操作錯誤的是（）A．檢查氣密性B．實驗室制氧氣裝置C．證明的密度比空氣大D．檢驗是否集滿4．下列有關(guān)實驗室制取和收集氧氣、二氧化碳的說法，正確的是（）A．用裝置①制取氧氣，相關(guān)反應的化學方程式為B．用裝置②制取二氧化碳，可隨時添加酸液，還可控制反應的速度C．用裝置③收集氧氣，導管口有氣泡冒出就馬上收集D．如用裝置④收集二氧化碳，則氣體應從a端通入5．如圖是實驗室常用的一個裝置，下列說法錯誤的是（

）A．關(guān)閉、打開、塞子塞緊時，若Ｍ中的水不能流下則裝置氣密性好B．M中盛放雙氧水，N中盛放二氧化錳，可以制取氧氣C．M中盛放稀鹽酸，N中盛放塊狀大理石，可以制取二氧化碳D．N中儲滿氣體時，將水不斷由M注入N中，即可將氣體排出6．下列教材實驗中不需要檢查裝置氣密性的是（）A．B．C．D．7．秀秀利用下列裝置對進行處理，其中不能達到實驗目的的是（）A．干燥氣體B．收集氣體C．吸收氣體 D．檢驗氣體8．向空礦泉水瓶里倒入少量澄清的石灰水，蓋緊瓶蓋，迅速來回搖晃礦泉水瓶后觀察到澄清石灰水變渾濁。下列說法錯誤的是（）A．該實驗可以證明空氣中含有CO2B．該實驗中礦泉水瓶變癟現(xiàn)象不夠明顯C．若倒入較多的澄清石灰水，實驗現(xiàn)象更明顯D．迅速搖晃礦泉水瓶可以增大反應物的接觸面積，從而加快反應9．圖示實驗設(shè)計，能制取二氧化碳并可控制反應發(fā)生或停止的是（）A．B．C．D．10．為測定某碳酸鈣樣品的純度，同學們用下圖裝置開展實驗，通過測定裝置減小的質(zhì)量進而求得結(jié)果(樣品中雜質(zhì)不與酸反應，無水氯化鈣是常見的干燥劑)。下列有關(guān)分析正確的是()A．若實驗中將稀鹽酸換成濃鹽酸，則會使結(jié)果偏小B．若實驗中將稀鹽酸換成稀硫酸，則會使結(jié)果偏大C．若實驗中換用無水硫酸銅干燥，則會使結(jié)果偏小D．若實驗中沒有用干燥裝置干燥，則會使結(jié)果偏大11．下列圖像符合描述情況的是（

）A．①表示：用制取氧氣時，隨著反應進行，質(zhì)量發(fā)生的變化B．②表示：a、b兩試管中分別裝有等質(zhì)量的雙氧水，并向a試管中放入催化劑后，隨著反應的進行，氧氣的生成情況C．③表示：用制取氧氣時，隨著反應的進行，試管中剩余的固體質(zhì)量變化情況D．④表示：用雙氧水制取氧氣時，生成的氧氣質(zhì)量的變化情況12.結(jié)合圖示氣體實驗室制取裝置（圖中A、B、C、D、E表示裝置，a、b表示實驗儀器），回答下列問題：（1）圖中a、b儀器的名稱：a_______；b_______。（2）實驗室制取并收集二氧化碳需要用到的裝置是_______（填序號）。（3）實驗室利用過氧化氫溶液制取氧氣的化學方程式是________；若用排水法收集了一瓶氧氣，并用帶火星的木條檢驗，發(fā)現(xiàn)木條沒有復燃，可能的原因有_______（填序號）。A、實驗所用的過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)太小B、開始收集時，置于水槽中的集氣瓶未裝滿水C、導管口一出現(xiàn)氣泡就立即收集13．如圖是幾種實驗室制取氣體的發(fā)生裝置與收集裝置。（1）實驗室可用二氧化錳與雙氧水制取氧氣，若要較好地控制產(chǎn)生氧氣的速度，應選用裝置___________（填字母）；（2）D裝置收集氧氣完畢的操作順序是___________（按次序選填所需操作的序號）。①蓋上玻璃片

②正放在實驗臺上

③取出集氣瓶

④倒放在實驗臺上（3）若用E裝置進行排空氣法收集氧氣，氣體應從___________（選填“a”或“b”）端通入。14．興趣小組同學設(shè)計了探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的方案，實驗步驟如下：①如甲圖所示裝置的氣密性良好，三只250mL的燒瓶內(nèi)收集滿CO2氣體，三個注射器內(nèi)各裝有90mL的水、飽和澄清石灰水、40%的氫氧化鈉溶液。連接好裝置和壓強傳感器。②三位同學同時迅速將注射器內(nèi)90mL的液體注入各自燒瓶中，關(guān)閉活塞。③一段時間后，同時振蕩燒瓶。觀察傳感器傳回燒瓶內(nèi)氣壓變化形成的圖像情況如乙圖所示。（1）曲線3與曲線2差異較大的原因是___________。（2）實驗過程中，導致CD段氣壓急速減小的操作是___________。（3）不改變裝置和藥品的情況下，能進一步降低E點的方法是___________。（4）對比曲線1、2、3，不能得出的結(jié)論是___________。A．CO2能與水發(fā)生反應B．CO2能與NaOH溶液發(fā)生反應C．檢驗CO2用澄清石灰水較合適

D．吸收CO2用NaOH濃溶液較合適15．實驗課上，同學們利用圖1裝置進行氣體的制備。請你用已學的化學知識回答下列問題：（1）關(guān)閉C中彈簧夾后的現(xiàn)象是_____________。（2）如果用圖2所示裝置收集氧氣，氣體應從_____________端（填“a”或“b”）導入。（3）實驗室常用塊狀大理石在裝置A中反應制取二氧化碳，不用粉末狀碳酸鈣的原因是_____________。（4）實驗室用加熱無水乙酸鈉固體和氫氧化鈉固體制取甲烷氣體，在通常情況下甲烷是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣小。實驗室制取較純凈的甲烷應選用圖1的發(fā)生和收集裝置是_____________（填字母編號）。16．小樂利用如圖所示裝置和藥品進行相關(guān)氣體的制取實驗（部分固定裝置已省略），據(jù)圖回答問題：（1）若小樂選擇裝置A制取氧氣，則裝置A試管中發(fā)生反應的化學方程式為________，若小樂選擇裝置E收集了一瓶氧氣，測得氧氣的純度偏低，原因可能是________（選填序號）。①收集氣體前，集氣瓶中沒有注滿水②導管口剛有氣泡冒出，就立刻收集③收集氣體后，集氣瓶中仍有少量水④收集氣體后，集氣瓶正放在桌面上（2）實驗室制取并收集二氧化碳的裝置為________（從裝置A~E中選填），小樂嘗試用裝置F制取二氧化碳，簡要描述操作過程：________。17．如圖所示，用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱后插入盛有氧氣的集氣瓶中，當木炭燃盡后，向集氣瓶中倒入足量澄清石灰水，請回答下列問題：（1）B、C兩實驗操作觀察到的現(xiàn)象有所不同，B操作中的現(xiàn)象是___________；（2）寫出D實驗操作中涉及的化學方程式___________。18．請根據(jù)下列裝置圖回答問題。（1）寫出圖中儀器②的名稱：②___________。（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，固定儀器時的一條主要注意事項是___________。（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口處要___________。（3）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣（用排水法收集）的主要步驟：①裝入藥品；②檢查裝置氣密性；③收集氣體；④加熱；⑤停止加熱；⑥移出導氣管。正確的操作順序為___________（填字母）。A．①②③④⑤⑥

B．②①③④⑥⑤

C．②①④③⑤⑥

D．②①④③⑥⑤（5）若用二氧化錳和過氧化氫通過B裝置制取氧氣，該反應的化學方程式為___________。（6）經(jīng)查資料可知，的密度比空氣小，極易溶于水，有刺激性氣味，實驗室常用知熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法來制取，選用___________裝置作氨氣的發(fā)生裝置，最好選用___________裝置來收集，理由是___________。19．為了選擇實驗室制取二氧化碳的反應物，某實驗小組的同學取等量的下列物質(zhì)和足量等濃度的酸，設(shè)計了以下四種反應物組合進行探究實驗，其結(jié)果如圖所示。實驗①：碳酸鈉粉末與稀鹽酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑實驗②：大理石粉末與稀鹽酸實驗③：塊狀大理石與稀鹽酸實驗④：塊狀大理石與稀硫酸CaCO3+H2SO4=CaSO4（微溶）+H2O+CO2↑（1）根據(jù)實驗結(jié)果，他們決定選擇大理石與稀鹽酸來制取二氧化碳，發(fā)生反應的化學方程式為_________。他們不選擇④的原因是_________。（2）從圖上可知，他們不選擇①的原因是碳酸鈉粉末與鹽酸反應的速率太_________（填“快”或“慢”），不易收集氣體。（3）由②和③兩個實驗可以說明，_____________________會影響大理石與酸反應生成二氧化碳快慢。20．今年實驗操作考查后，某興趣小組同學對實驗室制取二氧化碳的實驗進行了拓展探究。小組同學按左下表進行實驗，取等質(zhì)量的石灰石加入足量稀鹽酸中（雜質(zhì)不與酸反應），產(chǎn)生二氧化碳體積隨時間變化曲線如圖所示：實驗編號藥品A塊狀石灰石、10%H2SO4溶液B塊狀石灰石、10%HCl溶液C粉末石灰石、10%HCl溶液（1）實驗操作考查中的選用的藥品，其對應的曲線是圖中的________（選填“甲”、“乙”或“丙”）。（2）有一組藥品由于反應速度過快一般不選用，它是________（選填“A”、“B”或“C”）。（3）按實驗操作考查中的選用的藥品，將生成氣體通入新制的澄清石灰水中，沒有發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，你認為原因是_________。21．科學小組將制得的CO2分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，他們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象。那么CO2和NaOH是否發(fā)生了化學反應？（1）小明設(shè)計了甲、乙兩個實驗來驗證CO2與NaOH發(fā)生了化學反應，如圖所示。實驗現(xiàn)象為：甲——軟塑料瓶變癟，乙——“瓶吞雞蛋”。①小林認為上述實驗是可行的，其共同原理是______；②小華提出質(zhì)疑，她認為上述實驗還不足以說明CO2和NaOH發(fā)生了反應，其理由是______；小明同學針對小華的質(zhì)疑又補充了一個對照實驗，請簡單寫出實驗方案______。（2）為進一步比較，老師用三個相同的燒瓶收集等量的CO2氣體，注入等量的三種液體，用氣壓傳感器測定內(nèi)部氣壓變化，得到燒瓶內(nèi)壓強與時間的關(guān)系曲線如圖丙所示。其中曲線2代表澄清石灰水，曲線3代表氫氧化鈉溶液，由此曲線，你可以得出的結(jié)論是______。A．CO2能與氫氧化鈉溶液反應B．CO2能使澄清石灰水變渾濁C．此氫氧化鈉溶液比澄清石灰水更適合用于吸收CO222．實驗室常用下列裝置來制取、收集氣體，儀器b是分液漏斗，可通過旋轉(zhuǎn)活塞分次滴加液體。請回答以下問題：（1）儀器a的名稱是______。（2）若用F裝置作為氧氣的收集裝置，則檢驗氧氣是否集滿的方法是______。（3）如圖所示，四種途徑都可以得到氧氣。通過途徑②制取氧氣，應選用的發(fā)生裝置為______（填裝置字母序號）。若用H裝置作為氧氣的收集裝置，則收集完氧氣后，接下來的操作應該先______（選填“將導管移出水面”或“熄滅酒精燈”）。（4）請寫出實驗室用雙氧水（途徑①）制取氧氣的文字表達式：______。若要較好地控制產(chǎn)生氧氣的速度，適