九年级化学上册 62 二氧化碳制取的研究教学 新版新人教版

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课题 2 　二氧化碳制取的研究 考点一 考点二 考点一 二氧化碳的实验室制法 1 . 药品 大理石或石灰石与稀盐酸。 2 . 反应原理 考点一 考点二 3 . 制取装置 考点一 考点二 4 . 实验步骤 组 —— 组装仪器 ↓ 查 —— 检查装置的气密性 ↓ 装 —— 将药品装入反应容器 ( 先装固体 , 再加液体 ) ↓ 集 —— 用向上排空气法收集 ↓ 验 —— 验满 ( 将燃着的木条放在集气瓶口 , 若木条熄灭 , 则气体已收集满 ) ↓ 放 —— 集满后盖上玻璃片正放在桌面上 考点一 考点二 易错提醒 : 实验注意事项 (1) 药品选择 考点一 考点二 (2) 连接装置 ① 反应容器中的导管不能伸入过长 , 应稍露出橡皮塞。 ② 若使用双孔橡皮塞时 , 长颈漏斗下端的管口应伸入到液面以下 , 以免产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中。 ③ 收集气体时 , 集气瓶口朝上 , 导管伸入到集气瓶的底部 , 以收集到较纯净的气体。 (3) 气体检验 检验二氧化碳只能用澄清石灰水 , 不能用燃烧的木条 , 因为使燃烧的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳气体 , 还可能是氮气等。 (4) 气体验满 验满时燃着的木条应放在集气瓶口 , 不能伸入集气瓶中。 考点一 考点二 例 1 　实验室制备二氧化碳气体常用的方法是 ( 　　 ) A. 煅烧石灰石 B. 木炭燃烧 C. 石灰石与稀硫酸反应 D. 石灰石与稀盐酸反应 解析 : 煅烧石灰石可以得到二氧化碳 , 但反应条件是高温 , 不适用于实验室制取 CO 2 ; 木炭燃烧可以生成二氧化碳 , 但是氧气足量时 , 制得的气体中含有氧气 , 氧气不足时 , 制得的气体中又会混有一氧化碳气体 , 且制得的二氧化碳不易收集 ; 石灰石与稀硫酸反应 , 生成的硫酸钙微溶于水 , 覆盖在石灰石的表面 , 反应很快就会停止 ; 石灰石与稀盐酸反应 , 反应速率适中 , 得到的气体较纯净 , 适合实验室制取二氧化碳气体。 答案 : D 考点一 考点二 名师点题 解答此类题目应注意实验室制取气体选择反应物的一般原则 :(1) 原理正确。 (2) 原料廉价易得。 (3) 操作简便。 (4) 绿色环保 , 不产生有害物质。 (5) 反应速率适中 , 不宜过快和过慢。 (6) 制取的气体纯净 , 一般要求反应物中无气体或挥发性的物质 , 生成物中只有一种气体。 考点一 考点二 考点二 实验室制取气体的一般思路和方法 1 . 确定制取气体的化学反应原理。 就是要研究在实验室条件下 ( 如常温、加热、加催化剂等 ), 可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。 2 . 确定制取气体时应采用的实验装置 , 包括气体发生装置和收集装置。 (1) 发生装置的确定 : 一般根据反应条件和反应物的状态设计发生装置 , 如下图所示 : 考点一 考点二 ① 固体 + 液体 气体 , 选择上图中的装置 B 或装置 C, 如实验室制取二氧化碳。 ② 固体 + 固体 气体 , 选择上图中的装置 A, 如实验室用高锰酸钾制取氧气。 温馨提示 : 有 时发生装置具有多样性 , 特别是固液常温型的反应 , 因为反应容器可选用试管 , 也可选用锥形瓶、烧瓶 , 橡皮塞可用单孔橡皮塞 , 也可用双孔橡皮塞 , 用双孔橡皮塞时添加液体的仪器可选长颈漏斗 , 也可选分液漏斗或注射器 , 那么组装起来的装置就有很多种。 考点一 考点二 (2) 收集装置的确定 : 考点一 考点二 3 . 确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 例 2 　 (2015· 甘肃兰州中考 ) 根据下列装置 , 结合所学化学知识 回答下列问题。 考点一 考点二 (1) 写出标号仪器 ① 的名称 : 　　　　　 。   (2) 实验室选择装置 A 用高锰酸钾制取氧气时 , 你认为装置 A 存在的问题是 　　　　　　　　　　　　　　　 , 选择收集装置应依据氧气的 　　　　　　　　　　　　　　 的性质 , 该反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 实验室可以选择装置 　　　　 ( 填字母 ) 制取并收集 CO 2 气体 , 该反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　 , 验满的方法是 　   　 。   (4) 通常情况下 ,SO 2 是一种无色、有刺激性气味的气体 , 密度比空气的大 , 易溶于水且水溶液显酸性。实验室里 , 用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取 SO 2 。实验室制取 SO 2 选择的发生装置是装置 　　　 ( 填字母 ), 若选择装置 F 收集 SO 2 , 气体应该从 　　 ( 填 “ a” 或 “ b”) 口进入。   考点一 考点二 解析 : (1) 从装置图可知仪器 ① 是锥形瓶。 (2) 用高锰酸钾制取氧气时 , 试管口应放一团棉花 , 选择收集气体的装置取决于气体的密度和溶解性。 (3) 制取二氧化碳的发生装置应选择固体与液体在常温下反应的装置 , 选择装置 B, 收集二氧化碳应用向上排空气法 , 选择装置 C, 验满时将燃着的木条放在集气瓶瓶口处 , 如果木条熄灭 , 证明气体已集满。 (4) 实验室制取二氧化硫是固体与液体在常温下反应 , 发生装置应用装置 B, 二氧化硫的密度大于空气的 , 应用向上排空气法收集 , 所以从长导管通入。 考点一 考点二 考点一 考点二 名师点题 解答此类题目应注意以下几点 :(1) 要学会从题目信息中找出关键字眼 , 如 “ 加热 ”“ 固体 ”“ 液体 ”“ 易 ( 或难 ) 溶于水 ”“ 密度比空气的大 ( 或小 )” 等。 (2) 制取气体时 , 都应先检查装置的气密性 , 后装药品。 (3) 验满气体时 , 木条应放在集气瓶瓶口。 一 二 一、实验室制取气体的综合考查 典例 1 　 (2015· 山东烟台中考 ) 如图是实验室制取常见气体及检验相关性质的装置图 , 据图回答下列问题。 一 二 (1) 指出装置 ② 、 ④ 中标号仪器的名称 :X 　　　　　　 ,Y 　　　　　　 。   (2) 用过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气时 , 需要选用的发生装置是装置 　　　 ( 填装置序号 , 下同 ), 反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 二氧化碳的收集装置可选用装置 　　　　　　 , 二氧化碳的检验装置可选用装置 　　　　　　　　 。   (4) 实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰固体混合物来制取甲烷气体。要制取并收集甲烷 ( 密度比空气的小 , 难溶于水 ) 气体 , 可选用的发生、收集装置依次是 　　　　　　　 。   一 二 解析 : (2) 根据反应物状态和反应条件确定发生装置。实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气 , 为固体与液体在常温下反应的装置 , 因此应选择装置 ② 。 (3) 根据气体的性质确定收集和检验方法。二氧化碳能溶于水 , 密度比空气的大 , 因此只能用向上排空气法收集 ; 将气体通入澄清石灰水中 , 若澄清石灰水变浑浊 , 则证明是二氧化碳。 (4) 实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物加热制取甲烷气体 , 应选择固体加热制取气体的发生装置 , 故发生装置应选装置 ① ; 甲烷的密度比空气的小 , 极难溶于水 , 说明甲烷可采取排水法收集 , 也可以采取向下排空气法收集。 答案 : (1) 分液漏斗　集气瓶 (3) ⑤ 　 ⑥ (4) ①③ ( 或 ①④ ) 一 二 一 二 一 二 二、多功能瓶在制取气体实验中的应用 典例 2 　 (2015· 内蒙古通辽中考 ) 如图 1 是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器 , 请回答有关问题。 一 二 (1) 写出仪器名称 : ⑧ 　　　　　 。   (2) 实验室用大理石和稀盐酸反应制取较多量 CO 2 时 , 发生装置的仪器组合是 　　　 ( 选填序号 ), 反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 若用图 2 装置收集二氧化碳气体 , 进气口应为 　　　　 ( 填 “ m” 或 “ n”) 端。   一 二 解析 : (1) 结合装置图可知 ⑧ 是长颈漏斗。 (2) 实验室用大理石和稀盐酸反应制取较多量二氧化碳时 , 发生装置需要体积较大的锥形瓶作为反应容器 , 需要带导管的双孔橡皮塞 , 及加入液体药品的长颈漏斗。 (3) 若用图 2 装置收集二氧化碳 , 由于二氧化碳的密度比空气的大 , 进气口应为 m 端。 答案 : (1) 长颈漏斗 (2) ⑦②⑧ (3)m 一 二 方法点拨 “ 万能瓶 ” 的应用 (1) 排空气法收集气体 : 收集密度比空气密度大的气体 ( 如 O 2 或 CO 2 ), 气体从长管进 , 空气从短管出 ; 收集密度比空气密度小的气体 ( 如 H 2 ), 气体从短管进 , 空气从长管出。 (2) 排水法收集气体 : 瓶中盛满水 , 气体从短管进 , 水从长管出。 (3) 除杂 : 瓶内装有吸收杂质的液体 , 混合气体从长管进、短管出 ( 即长进短出 ) 。 一 二 (4) 验气 : 瓶内装有验气所需试剂 , 通过实验现象来检验气体 , 气体流向是长进短出。 (5) 实际生活中 : 在医院给病人输氧气时 , 利用类似装置 , 并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水 , 短管连接病人的吸氧导气管 , 长管连接供氧钢瓶 , 该装置可用来观察输出氧气的速度 , 也可用来观察是否有氧气输出。 不理解制取二氧化碳气体的反应原理和收集方法导致错误 典例 　下列有关实验室制取二氧化碳的方法正确的是 ( 　　 ) A. 因为通常情况下二氧化碳的密度大于空气的 , 故能用向上排空气法收集 B. 因为二氧化碳不易溶于水 , 故可用排水法收集 C. 因为用稀盐酸和石灰石反应能制取二氧化碳 , 故用稀硫酸和石灰石反应也可制取二氧化碳 D. 因为碳酸钙和浓盐酸在常温下即可迅速反应 , 故可用于制取二氧化碳 答案 : A