考點(diǎn)五：二氧化碳的制取

考試說明

1.初步學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法。

2、學(xué)會實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法

聚焦考點(diǎn)☆溫習(xí)理解

考點(diǎn)1

二氧化碳的制法

一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗(yàn)）

（1）發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定

①若反應(yīng)物是固體，需加熱，則制氣體時(shí)用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。

②若反應(yīng)物是固體與液體，不需加熱，則制氣體時(shí)則用制CO2的發(fā)生裝置。

（2）收集方法：氣體的密度及溶解性決定：

①難溶于水的氣體用排水法收集。

CO只能用排水法（因?yàn)槊芏燃s等于空氣，且有毒）

②密度比空氣大（或相對分子質(zhì)量＞29）的氣體用向上排空氣法收集。

CO2只能用向上排空氣法（因?yàn)槟苋苡谒?/p>

③密度比空氣?。ɑ蛳鄬Ψ肿淤|(zhì)量＜29）的氣體用向下排空氣法收集。

二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法

1、藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸

2、原理：用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應(yīng)：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

3、二氧化碳的工業(yè)制法：

煅燒石灰石：

CaCO3

CaO+CO2↑

實(shí)驗(yàn)突破

1、藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸

①不能用H2SO4

與CaCO3反應(yīng)的原因：生成的CaSO4微溶于水，會覆蓋在CaCO3表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行。

②不能用濃鹽酸與CaCO3反應(yīng)的原因：濃鹽酸易揮發(fā)成HCl氣體混入生成的CO2中。

③不能用HCl與Na2CO3反應(yīng)的原因：Na2CO3易溶于水，與鹽酸反應(yīng)速率快，不利收集。

2、原理：用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應(yīng)：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

3、裝置圖：

裝置的注意事項(xiàng)：

（1）若用長頸漏斗來注入鹽酸，則長頸漏斗的下端必須伸入液面以下（防止空氣混入瓶內(nèi)，及生成的氣體從漏斗溢出）。

（2）若用試管來裝藥品，固定試管時(shí)，試管口豎直向上，試管底部與鐵架臺面接觸。

4、氣體收集方法：向上排空氣法

5、檢驗(yàn)方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。

驗(yàn)滿方法：用點(diǎn)燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。

名師點(diǎn)睛☆典例分類

類型一、二氧化碳的制取思路

【例1】【2016年四川省成都市】

實(shí)驗(yàn)室要制取氧氣和二氧化碳，現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、石灰石、稀鹽酸和稀硫酸，以及下列儀器，回答下列問題：

（1）儀器①的名稱是。

（2）利用上述儀器和藥品制取氧氣時(shí)，發(fā)生裝置應(yīng)選擇的儀器是有

（填儀器序號），選擇的藥品中，二氧化錳的作用是。

（3）制取二氧化碳時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是，除上述儀器外，另選儀器在如圖2內(nèi)畫出排空氣收集二氧化碳的裝置。

（4）實(shí)驗(yàn)室一般不用塊狀石灰石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，但能用石灰石粉末與稀硫酸來制取，能制取的理由是。

【答案】（1）錐形瓶

（2）②④⑤⑥⑦

催化作用

（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（4）石灰石粉末與稀硫酸的接觸面積增大，生成的微溶性的硫酸鈣不會阻止反應(yīng)的發(fā)生

【點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳時(shí)，如果選擇固液常溫型裝置，長頸漏斗的下端口要伸入液面以下，防止生成的二氧化碳從長頸漏斗逸出，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獯笄夷苋苡谒?，故只能用向上排空氣法收集，干燥氣體時(shí)，氣體一定要通入液面以下以便充分反應(yīng)。

類型二、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取及性質(zhì)的驗(yàn)證

【例2】??【2016年湖南省邵陽市】(5分)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。結(jié)合提供的儀器，回答下列問題：

（1）寫出儀器的名稱：A，E。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先要連接好儀器，把玻璃管插入帶孔的橡膠塞時(shí)，先把玻璃管口，然后對準(zhǔn)橡膠塞上的孔稍微用力轉(zhuǎn)動，將其插入。

（3）從提供的儀器中選擇組裝一套制取二氧化碳的裝置，你選擇的儀器是

（填字母序號），組裝儀器的連個原則是①先左后右，②。

組裝好儀器，先檢查，然后加入藥品，制取氣體。

（4）實(shí)驗(yàn)室用澄清石灰水來檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

（5）若用D裝置來干燥二氧化碳?xì)怏w，瓶內(nèi)通常裝入的試劑是。

（6）下列實(shí)驗(yàn)中哪一項(xiàng)能說明二氧化碳的物理性質(zhì)

（填序號）。

【答案】（1）酒精燈

長頸漏斗（2）用水潤濕（3）CEFH

先下后上

裝置氣密性（4）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（5）濃硫酸（6）甲

【點(diǎn)睛】根據(jù)題中的敘述要制取干燥、純凈的二氧化碳，因?yàn)榉磻?yīng)在溶液內(nèi)進(jìn)行且反應(yīng)物濃鹽酸有揮發(fā)性。制取的二氧化碳中含有水蒸氣和氯化氫氣體，去除氯化氫氣體要用飽和碳酸氫鈉溶液，故應(yīng)該先除去氯化氫后干燥氣體的順序進(jìn)行。

課時(shí)作業(yè)☆能力提升

一、選擇題

1．【2015年山東省德州市】下圖是干燥、收集某氣體的裝置。由實(shí)驗(yàn)裝置可以推測該氣體的有關(guān)性質(zhì)，請你在表中找出相對應(yīng)的選項(xiàng)。

序號

氣體性質(zhì)

A

B

C

D

溶于水中所得溶液的pH

＞7

＜7

＞7

＜7

其密度（ρ1）與空氣密度（ρ2）的比較

ρ1＞ρ2

ρ1＞ρ2

ρ1＜ρ2

ρ1＜ρ2

在水中的溶解性

極易溶

難溶

極易溶

難溶

【答案】C

【解析】該氣體可用氫氧化鈉來干燥，說明氣體溶于水所得溶液不是酸性；在收集氣體時(shí)使用的向下排空氣法收集，說明氣體的密度小于空氣的密度；尾氣處理時(shí)使用了漏斗，說明氣體極易溶于水。所以應(yīng)選C項(xiàng)。

2．【2016年重慶市A】甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制取CO2和O2時(shí)，無論選擇什么藥品，他們都能選用的裝置是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

3．【2016年重慶市B】實(shí)驗(yàn)室制取干燥的CO2氣體，不會用到的裝置是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】制取二氧化碳要用固體石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)，可知應(yīng)選用的發(fā)生裝置是C；又因?yàn)槎趸嫉拿芏却笥诳諝獾拿芏?，能溶于水，可選D向上排空氣法收集；濃硫酸具有吸水性，所以可用濃硫酸來對二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥。故選A．

二、非選擇題

4．【2016年湖北省黃石市】

根據(jù)下圖回答問題。

（1）請寫出儀器的名稱：①

②；

（2）若用A裝置制備氧氣時(shí)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

驗(yàn)證氧氣是否收集滿的方法是。

（3）用大理石和稀鹽酸制取CO2

時(shí)，能作為發(fā)生裝置的是

（用字母A~E填空）；

（4）HCl

是一種極易溶于水的氣體，故用

（用字母A~E填空）裝置來收集。

【答案】（1）①錐形瓶

②水槽

（2）2KClO3

2KCl＋3O2↑

將一帶火星木條靠近集氣瓶

口，如果木條復(fù)燃，則氧氣已收集滿；否則無。（3）

B

（4）

D

5．【2016年福建省福州市】

根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)要求回答問題。

（1）寫出圖9中儀器的名稱：①

；②。

（2）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為，制取裝置為

（填標(biāo)號，下同）和

組合。檢驗(yàn)二氧化碳的原理為

（用化學(xué)方程式表示）。

（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為，可選用的發(fā)生裝置為

（填標(biāo)號）。

（4）若用水將圖10所示的氧氣從瓶內(nèi)排出，水須從

（填“a”或“b”）端導(dǎo)管口通入。

（5）實(shí)驗(yàn)室用碘化氫溶液測定過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，反應(yīng)原理：H2O2+2HI=2H2O+I2↓。取25．0g過氧化氫溶液，加入足量的碘化氫溶液，充分反應(yīng)后生成12．7g碘。根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【答案】（1）試管

集氣瓶

（2）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

B

C

CO2

+Ca(OH)2

==CaCO3↓+

H2O

（3）2KMnO4

△

K2MnO4

+

MnO2

+

O2↑

A

（4）b

（5）6．8%

6．【2016年甘肅省天水市】如圖是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置，請根據(jù)要求回答問題：

（1）儀器a的名稱：。

（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取O2的化學(xué)方程式為，選用的氣體發(fā)生裝置是

（填裝置序號）。

（3）實(shí)驗(yàn)室可用氧化鈣固體與濃氨水在常溫下混合制成氨氣（NH3），選用的氣體發(fā)生裝置是

（填裝置序號）。

（4）圖中的C、D、E三種裝置，均可用如圖F裝置代替，若用F裝置進(jìn)行排空氣法收集CO2、CO2從F裝置的（填“a”或“b”，下同）導(dǎo)管口通入；若用F裝置進(jìn)行排水法收集O2，可先在F裝置中裝滿水，然后將O2從F裝置的導(dǎo)管口通入。

（5）將CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變成紅色，加熱后溶液又變成紫色。用化學(xué)方程式表示加熱后溶液又變成紫色的原因：。

【答案】（1）試管（2）2KClO32KCl+3O2↑

A（3）B（4）b

a（5）H2CO3H2O+CO2↑

7．【2016年廣東省梅州市】

根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題：

（1）組裝A裝置時(shí)，酒精燈應(yīng)在固定試管之_____________（填“前”或“后”）放置，B裝置中長頸漏斗必須伸入液面以下的原因是_____________．

（2）從節(jié)能環(huán)保方面考慮，實(shí)驗(yàn)室制取并收集較純凈的O2，應(yīng)從圖中選擇_____________（填裝置序號）進(jìn)行組合，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________．

（3）實(shí)驗(yàn)室制取CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，從反應(yīng)殘留物中提取固體溶質(zhì)時(shí)，按如下流程操作：，過濾所用的玻璃儀器出燒杯外，還有_____________、_____________（填儀器名稱），在蒸發(fā)過程中，當(dāng)_____________時(shí)，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干．

（4）若用F裝置進(jìn)行排空氣法收集H2，H2從F裝置的_____________（填“a”或“b”）口通入。

【答案】（1）前；以防生成的二氧化碳從長頸漏斗逸出；（2）BE；2H2O22H2O+O2↑；（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；漏斗、玻璃棒；蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體；（4）b。

8、【2016年貴州省黔西南州】下圖為實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置圖：

A

B

C

D

E

F

（1）寫出標(biāo)有序號的儀器名稱：①

；②。

（2）實(shí)驗(yàn)室用一種紫黑色固體粉末制取氧氣，需選用的發(fā)生裝置為

（填序號，下同），收集裝置為

；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

（3）實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，收集裝置為，檢驗(yàn)二氧化碳的原理為

（用化學(xué)方程式表示）。

（4）若用A裝置制取氣體，為了更好地控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，可將

改為分液漏斗；若用E裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從

端（填a或b）進(jìn)入。

【答案】（1）①酒精燈

②水槽

（2）B

C或F

2KMnO4

△K2MnO4

+

MnO2

+

O2↑（3）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

C

CO2

+Ca(OH)2

==CaCO3↓+

H20（4）長頸漏斗

b