6.2二氧化碳的制取研究（精講）（原卷版）

6.2二氧化碳的制取研究知識(shí)點(diǎn)1：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳1、藥品大理石或石灰石（主要成分CaCO3）和稀鹽酸（HCl）原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑注：（1）不能用濃鹽酸的原因：濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體會(huì)混入產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w內(nèi)，造成制得的氣體不純。（2）不能用稀硫酸的原因：因?yàn)镠2SO4與CaCO3反應(yīng)生成微溶的CaSO4，它會(huì)覆蓋在CaCO3的表面，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。（3）不能用碳酸鈉粉末的原因：因?yàn)镹a2CO3（或K2CO3）是粉末狀固體，與稀鹽酸接觸面積大，反應(yīng)劇烈，不易控制反應(yīng)速率，不利于氣體的收集。3、實(shí)驗(yàn)裝置：固液常溫型+向上排空氣法不用排水法的原因：二氧化碳能溶于水且能和水反應(yīng)4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）連接裝置，檢查裝置氣密性（2）加藥品：先加固體，后加液體（3）用向上排空氣法收集氣體（4）檢驗(yàn)：將氣體通入到澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。（5）驗(yàn)滿：將燃燒的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明已滿。（6）蓋上毛玻璃片，正放在桌子上。知識(shí)點(diǎn)2：工業(yè)制二氧化碳1、原料：石灰石2、原理：CaCO3

CaO+CO2↑知識(shí)點(diǎn)3：氣體制取原理總結(jié)1、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法（1）研究氣體實(shí)驗(yàn)室制法的化學(xué)反應(yīng)原理。就是研究在實(shí)驗(yàn)條件下（如常溫、加熱、加催化劑等）可用什么藥品，通過什么反應(yīng)來制取這種氣體；（2）研究制取這種氣體所采用的實(shí)驗(yàn)裝置；（3）研究如何驗(yàn)證所得的氣體就是所要制的氣體。2、實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置（1）發(fā)生裝置的選擇由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定。兩種類型如圖所示：固體和液體反應(yīng)制取氣體發(fā)生裝置的改進(jìn)：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④注意：1、長頸漏斗使用時(shí)要伸入液面以下，防止氣體逸出；=3\*GB3③中分液漏斗也可用注射器代替，優(yōu)點(diǎn)同上。（2）收集裝置的選擇由氣體的密度和氣體的溶解性決定。常見以下收集方法如圖所示：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③注意：=1\*GB3①向下排空氣法適用于密度小于空氣且不與空氣中成分反應(yīng)；（氣體相對(duì)分子質(zhì)量小于29）=2\*GB3②向上排空氣法適用于密度大于空氣且不與空氣中成分反應(yīng)；（氣體相對(duì)分子質(zhì)量大于29）=3\*GB3③排水法適用于不易溶于水或不溶于水且也不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。也可以用下列裝置收集氣體：B裝置可以用于排空氣法收集氣體，C裝置用于排水法收集氣體。若用如圖A裝置來收集密度大于空氣的氣體，氣體應(yīng)從b端（填“a”或“b”）進(jìn)；當(dāng)氣體從a端通入時(shí),能收集到的氣體可以是密度比空氣?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保┑臍怏w。若用如圖B裝置收集密度比空氣大的氣體，應(yīng)從b端進(jìn)。如圖C裝置用作排水集氣裝置：應(yīng)先在瓶中注滿水，氣體從a端進(jìn)水從b端出。此法可測氣體的體積，還需添加一個(gè)量筒。（圖C的b端和圖D的c端連接）【題型1實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳】【典例1】某興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的實(shí)驗(yàn)，請回答：(1)裝置C中儀器①的名稱。(2)若選用裝置B和高錳酸鉀固體制取氧氣，裝置B還需做出的改進(jìn)是，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若用E裝置收集氧氣，則氣體從（填“a”或“b”）端進(jìn)入。(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制取CH4，應(yīng)選用的裝置組合是（填字母）?！咀兪?1】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w，適合的反應(yīng)原理為A．C+O2CO2 B．H2CO3CO2↑+H2OC．CaCO3CaO+CO2↑ D．CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑【變式12】實(shí)驗(yàn)室制CO2選用的合適藥品是A．用木炭燃燒制取 B．高溫煅燒石灰石 C．大理石和濃鹽酸 D．大理石和稀鹽酸【變式13】關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳，下列操作正確的是A．用藥匙取塊狀大理石固體B．量取一定量稀鹽酸如果仰視刻度會(huì)導(dǎo)致所量液體偏多C．使用簡易發(fā)生裝置制取氣體時(shí)試管與桌面成角D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束將廢液直接倒入下水道【題型2二氧化碳的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿】【典例2】氣體的實(shí)驗(yàn)室制備是學(xué)生必備的實(shí)驗(yàn)技能，以下是實(shí)驗(yàn)室用于制取氣體的部分裝置，回答下列問題。(1)儀器①的名稱為。(2)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是（填字母），反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若使用裝置C收集二氧化碳，將燃著的木條放在導(dǎo)管口（填“a”或“b”）處，觀察到則證明氣體已經(jīng)收集滿。(4)實(shí)驗(yàn)室制取少量氫氣時(shí)，可選用裝置D或E收集。由此推斷，氫氣具有的物理性質(zhì)是。【變式21】如圖是“二氧化碳的制取、收集和驗(yàn)滿”的主要實(shí)驗(yàn)步驟，其中操作錯(cuò)誤的是A．

檢查氣密性 B．

制取C．

收集 D．

驗(yàn)滿【變式22】欲鑒別空氣、氧氣、二氧化碳，較好的方法是A．用帶火星的木條 B．用燃著的木條C．倒入澄清的石灰水 D．看顏色聞氣味【變式23】檢驗(yàn)二氧化碳常用的試劑為A．水 B．澄清石灰水 C．硫酸銅溶液 D．氫氧化鈉溶液【變式24】下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理的是序號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A區(qū)別二氧化碳和氮?dú)馍烊肴贾哪緱lB驗(yàn)證石蠟中含有碳元素點(diǎn)燃，在火焰上方罩一只干冷的燒杯C檢驗(yàn)氫氣的純度用小試管收集氫氣，管口向下靠近火焰D除去氮?dú)庵谢煊械纳倭垦鯕饧幼懔考t熱的木炭充分反應(yīng)A．A B．B C．C D．D【題型3工業(yè)上制取二氧化碳】【典例3】工業(yè)上，煅燒石灰石可制得氧化鈣和二氧化碳。同學(xué)們從山上采集到一種石灰石（主要成分為碳酸鈣），他們?nèi)?0g該樣品進(jìn)行煅燒實(shí)驗(yàn)（所含雜質(zhì)在煅燒過程中不發(fā)生變化），測得反應(yīng)后固體的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如表，請計(jì)算：反應(yīng)時(shí)間/st0t1t2t3t4t5反應(yīng)后固體的質(zhì)量/g504640(1)生成二氧化碳的總質(zhì)量為g；(2)制得氧化鈣的總質(zhì)量?！咀兪?】工業(yè)上制取二氧化碳最適宜的方法是()A．煅燒石灰石 B．石灰石與鹽酸反應(yīng) C．燃燒木炭 D．燃燒煤【題型4氣體制取原理總結(jié)】【典例4】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，用于制取O2和CO2，并對(duì)CO2的部分性質(zhì)進(jìn)行探究，按要求回答問題。(1)寫出儀器甲的名稱：。(2)若用A裝置制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。B裝置用于制取CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。此裝置的優(yōu)點(diǎn)是，待反應(yīng)完全停止后，容器中的液面位置為（填“a”、“b”或“c”）。(3)若要收集到干燥的二氧化碳，需要將裝置B與裝置（填寫字母）相連接再收集。(4)往C試管中通入CO2，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象，表示石灰水中的溶質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為沉淀。(5)加熱固體碳酸氫鈉能產(chǎn)生CO2，其化學(xué)方程式是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，某同學(xué)采用該方法制取CO2，選擇作為發(fā)生裝置?！咀兪?1】用如圖所示裝置制取氣體，有關(guān)說法正確的是A．該裝置不需要檢查氣密性 B．長頸漏斗下端要伸到液面以下C．該氣體可能是二氧化碳 D．收集完氣體的集氣瓶應(yīng)正放【變式42】實(shí)驗(yàn)室中，利用下列裝置可以制取某些氣體，請回答下列問題。(1)寫出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱①，②。(2)用高錳酸鉀制O2，欲調(diào)整裝置a中試管高度，應(yīng)調(diào)節(jié)圖的（填“A”、“B”或“C”）旋鈕。(3)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，應(yīng)選用的發(fā)生裝置、收集裝置的組合是，反應(yīng)的表達(dá)式為。(4)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和熟石灰固體混合物的方法制取NH3，應(yīng)該選用的發(fā)生裝置是?！咀兪?3】下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置。(1)有標(biāo)號(hào)的儀器名稱：a。(2)實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的表達(dá)式為，如果需要得到較為純凈的氧氣應(yīng)選用的收集裝置是（填字母序號(hào)），該實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先，然后再，以防止水倒吸使試管破裂。(3)小明在實(shí)驗(yàn)室用石灰石固體和稀鹽酸液體藥品常溫下反應(yīng)制取二氧化碳，發(fā)生裝置選擇（填字母序號(hào)）。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明看到發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣泡不斷逸出，但集氣瓶中二氧化碳始終收集不滿，請分析其原因可能是。1．實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體，確定其裝置不需要考慮的是A．反應(yīng)物的狀態(tài) B．反應(yīng)條件 C．氣體的性質(zhì) D．氣體的用途2．制取二氧化碳不需要的化學(xué)儀器是A．導(dǎo)管 B．集氣瓶 C．酒精燈 D．錐形瓶3．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳一般有五個(gè)步驟：①檢驗(yàn)裝置氣密性②按要求裝配好儀器③向長頸漏斗中注入稀鹽酸④收集氣體⑤向廣口瓶中放入幾小塊大理石，其中正確的順序是A．①②③④⑤ B．②①⑤③④ C．②①③⑤④ D．③④⑤②①4．下圖所示為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的部分操作，其中錯(cuò)誤的是A．檢查氣密性 B．加入石灰石C．加入稀鹽酸 D．驗(yàn)滿6．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的要點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)藥品：用塊狀和反應(yīng)；(2)發(fā)生裝置；(3)收集方法：；(4)驗(yàn)滿：用燃燒的木條置于集氣瓶，如果木條，證明已收集滿了；(5)存放：驗(yàn)滿后要用玻璃片蓋住集氣瓶口在桌上，備用。7．制取氣體的一般思路(1)確定制取氣體的；(2)確定制取氣體時(shí)所需的實(shí)驗(yàn)裝置，包括和；(3)確定如何氣體。8．化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。根據(jù)下圖裝置回答問題：(1)儀器X的名稱是。(2)實(shí)驗(yàn)室用A裝置可以制備CO2氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室用A、B、C裝置組合制取干燥的O2，裝置接口的連接順序?yàn)閍連接端（填“b”“c”“d”或“e”）；(4)圖D是電解水裝置，其中收集到氫氣的試管是（填“f”或“g”）。9．下圖為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置圖。回答下列問題：(1)寫出發(fā)生裝置中的儀器的名稱：A；B。(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是：。(3)采用向上排空氣法收集二氧化碳，其原因是：。(4)收集二氧化碳（“能”或“不能”）用排水法，其原因是。(5)二氧化碳的驗(yàn)滿方法是把燃燒的木條放在集氣瓶口，。10．觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答問題。(1)寫出儀器a的名稱，儀器b的名稱；(2)實(shí)驗(yàn)室用和制備并收集一瓶純凈的氧氣，應(yīng)該選擇上圖1的（填字母代號(hào)）來實(shí)驗(yàn)。其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室用醋酸鈉和堿石灰（主要成分是和）固體混合物作原料、在加熱條件下制取，選擇上圖1的發(fā)生裝置為。(4)圖1中的F是用于實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳和探究其部分性質(zhì)的裝置，請回答下列問題。①Y型管左側(cè)大理石和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②實(shí)驗(yàn)中觀察到濕潤的紫色石蕊紙花變紅，由此（填“能”或“不能”）得出“能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”的結(jié)論③實(shí)驗(yàn)中觀察到下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅，由此得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(5)若實(shí)驗(yàn)室要用下圖2裝置制取干燥的氫氣，則裝置接口連接順序?yàn)閍→_________（填序號(hào)）。A．e→d→c→b B．d→e→c→b C．d→e→b→c11．請結(jié)合如圖回答問題。(1)寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：Ⅰ