6.3二氧化碳的实验室制取
情景导入
请同学们回忆一下,我们学过哪些能产生二氧化碳的反应?这些反应能不能用于在实验室制取二氧化碳?本节课我们将共同探究二氧化碳的实验室制取。
【自主预习】
二氧化碳的制取→试剂及反应原理→装置的确定→检验与验满→实验室制取气体的一般思路和方法。
阅读教材,回答下列问题:
二氧化碳的性质信息:(从生活经验和已有事实推测)
1.把燃着的木条伸入二氧化碳中,木条熄灭,说明。
2.打开汽水瓶盖可观察到,这个事实说明二氧化碳在水里的溶解性为,且二氧化碳能与水反应。
3.向澄清石灰水中吹气,现象为,说明二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙[Ca(OH)2]反应,以此来鉴定二氧化碳气体。
4.在标准状况下,二氧化碳的密度为1.977g/L,空气的密度为1.293g/L。说明二氧化碳的密度比空气的密度。
5.由2和4可知,可用法收集二氧化碳气体;由1可知,二氧化碳的验满方法为。
实验室选择制取二氧化碳的仪器装置时,可以不考虑的因素是()
A.反应物的状态 B.所制气体的性质
C.所制气体的颜色 D.反应的条件
【答案】预学思考
1.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧
2.有大量气泡冒出二氧化碳能溶于水
3.澄清石灰水变浑浊
4.大
5.向上排空气把燃着的木条放在瓶口,若木条熄灭,证明已满
自学检测C
【合作探究】
实验室制CO2的原理及试剂的选择
阅读教材,小组合作完成下列实验:
实验1:取两支试管,都加入等量且大小相同的石灰石,然后分别加入等量且等浓度的稀盐酸和稀硫酸;再取两支试管,分别加入等量的石灰石和碳酸钠粉末,然后都加等量且等浓度的稀盐酸。
实验记录与分析如下表:
生成二氧
化碳的反应
产生气体的速率
(快、慢、适中)
能否用于实验室制取CO2及理由
①石灰石与
稀盐酸反应
适中
能,反应速率适中
②石灰石与
稀硫酸反应
慢、停止
不能,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙,硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面,会阻止反应继续进行
③Na2CO3与
稀盐酸反应
快
不能,反应速率快,难以控制
结论:实验室制取二氧化碳常用的试剂是,原理(反应的化学方程式)是。
1.实验室制取二氧化碳气体应采用的方法是()
A.煅烧石灰石
B.炭在空气中充分燃烧
C.石灰石与稀盐酸反应
D.石灰石与稀硫酸反应
·技巧点拨·
选择制取气体的原料,要综合考虑反应能否易于发生,条件、装置、收集方法是否简便易行,还要考虑是否符合环保、安全的要求。就本题来说:
A.高温煅烧石灰石,在实验室中难以满足条件,故选项不符合题意;B.炭在空气中燃烧产生二氧化碳气体,操作烦琐,不易收集到纯净的二氧化碳气体,故选项不符合题意;C.石灰石与稀盐酸反应,反应速率适中,操作安全方便,便于收集,适合用于实验室制取二氧化碳,故选项符合题意;D.石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应进一步进行,故选项不符合题意。
实验装置的选择
阅读教材,小组合作完成下列实验:
1.回忆实验室制取氧气的方法,填写下表:
气体
试剂
反应物
状态
反应
条件
发生装置
(填字母)
收集装置(填
字母)及依据
氧气
①过氧化
氢溶液、
二氧化锰
固、液
,氧气的密度比空气的大;
,氧气不易溶于水,不与水反应
②高锰酸钾
固体
2.实验室制取气体的研究与实践:
发生装置:由反应物的及反应决定。
收集装置:由气体的及决定。
3.实验室制取二氧化碳的试剂为(或)和,状态分别为
和,反应条件为,可选择的发生装置为(填上图字母)。其反应的化学方程式为。查资料可知:二氧化碳能溶于水,且标准状况下密度比空气的大,收集装置可选(填上图字母)。
【讨论1】以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择,你可以另选或自制仪器,还可以利用代替品。思考可以怎样设计,并画出装置示意图,说出其优点、缺点。
【讨论2】
1.怎样检验生成的气体是二氧化碳?
2.用集气瓶收集二氧化碳时,怎样证明集气瓶中已收集满了二氧化碳?
2.根据下列图示实验装置,回答有关问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称:。
(2)实验室用大理石制取CO2的反应原理为(用化学方程式表示),应选择装置(填字母)制取并收集二氧