第07讲 二氧化碳的制法-2024年暑假新九年级化学自学预习精品讲义（沪教版）

本资料来自专辑：

2024年暑假新九年级化学自学预习精品讲义

第07讲 二氧化碳的制法

【学习目标】

1、了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO₂。

2、了解实验室中制取气体的设计思路和方法。

【重点】

1、实验室制取二氧化碳装置的探究。

2、归纳实验室制备一般气体的规律。

3、实验室制备气体的知识整合和能力的培养。

【难点】探究实验室中制取二氧化碳的装置。

一、二氧化碳的实验室制法

1、药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。

2、反应原理： 碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳

CaCO₃  HCl      CaCl₂  H₂O  CO₂

3、药品选用问题

①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。

②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。

③不用纯的碳酸钙或碳酸钠粉末的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不易控制和收集，且成本较高。

4、装置

5、操作步骤：

①组装仪器，检查装置的气密性

②装入药品：先向锥形瓶中加入块状石灰石（或大理石），塞紧双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。

③收集气体。

6、验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满。（图甲）

7、检验：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。（图乙）

8、注意事项：

①先检查装置气密性

②装药品先固后液

③长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封的原因：防止生成的气体逸出

④使用长颈漏斗的优点：可以随时加液体药品

⑤将CO₂气体通入澄清石灰水中未变浑浊的原因：使用的盐酸浓度过大导致CO₂中带有HCl气体。

二、实验室制取气体的一般思路

1．发生装置选择：  选择依据：反应物的状态和反应条件（是否加热）

2．收集装置

选择依据：气体的溶解性和密度

1．下图是实验室制取CO₂并除去CO₂中HCl气体的实验操作，其中不正确的（    ）

A．装大理石      B．产生气体       C．除去HCl      D．收集气体

2．下列有关实验室制取二氧化碳气体的操作图示正确的是（    ）

A．导管连接       B．胶塞塞紧       C．气体验满       D．气体收集

3．某化学兴趣小组，设计了一个多米诺趣味实验，如图，假设每次生成的气体都能使后续实验顺利进行。下列现象或说法错误的是（　　）

A．石蕊溶液变红

B．澄清石灰水变浑浊

C．该实验中发生的反应只涉及三种基本反应类型

D．将分液漏斗中的稀硫酸换成稀盐酸，也可以使整个实验顺利进行

4．如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

（1）仪器⑥的名称是______。

（2）实验室制二氧化碳的方程式为______。用上述仪器制备并收集二氧化碳，应选择的仪器组合是______，一般实验室制取二氧化碳时不选用碳酸钠粉末和稀盐酸的原因是______。

（3）同学们测得排空气法和排水法收集的二氧化碳浓度分别为62%、91%，表明用排水法收集的二氧化碳纯度更高。你认为二氧化碳能用排水法收集的原因可能是______。

5．下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。

（1）仪器B的名称是________________。

（2）组装一套可以控制反应速率的装置，可选择的仪器组合为_______________（填字母序号）。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为_______________，该反应的基本类型为_______________。

（3）实验室制取二氧化碳选用稀盐酸而不用浓盐酸的原因是_______________。

6．在实验室里，利用如图实验装置制取有关气体。

（1）图中仪器a的名称是___________。

（2）实验室用A、F装置制取氧气，反应的化学方程式为___________。

（3）B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置，D装置与B、C装置相比，其突出优点是___________。若选择H装置采用排空气法收集二氧化碳，验满的方法是___________。

（4）某同学在使用A装置时发现试管固定得太高，该同学应调节如图中的旋钮___________。（填“①”“②”或“③”）

7．（2023年江苏徐州市一模）请根据下列装置，回答问题：

（1）图B中用于滴加液体的仪器名称是___________。

（2）实验室用A、C装置制取O₂，反应的化学方程式为___________，当瓶内的水排尽时，说明O₂收集满，同学们用数字化传感仪测出集气瓶中O₂体积分数为95.8%，水蒸气体积分数为3.3%，集气瓶中还存在其他气体的原因可能是___________；（写出一点即可）

（3）若NO₂气体只能用E收集，则NO₂的性质为___________（任写一点）。

（4）用如图2装置制取CO₂并验证相关性质。

①相对于B装置，用F装置制CO₂的优点是___________。

②Mg与CO₂燃烧后反应生成黑色炭粒和一种氧化物，写出反应的化学方程式___________。

③为确认Mg能与F装置中产生的CO₂反应，实验中应___________（选填序号）。

A．先打开装置F中的活塞再加热装置G

B．先加热装置G再打开装置F中的活塞

（5）某兴趣小组用F装置制取二氧化碳时，用压强传感器测得试管内某段时间压强的变化如图3所示，下列说法正确的是___________（填字母）

A．a点对应的操作是打开弹簧夹

B．ab段试管中液面逐渐下降

C．bc段石灰石与稀盐酸脱离接触

D．c点的对应操作是关闭弹簧夹

8．如图示实验室制取气体的常用仪器，请根据要求填空。

（1）仪器②的名称是___________。

（2）若用氯酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用图甲中的仪器___________（填序号），其化学方程式为___________。

（3）若在实验室制取CO₂气体并能得到平稳的气流，除选用仪器②外，还应选用图甲中的仪器是___________（填序号）；用此套装置还能制取一种常见气体，写出制取该气体的化学方程式___________。

（4）装置E有多种用途，若用E装置收集氢气，则应将气体从___________（填“a”或“b”）端通入；若用E装置干燥O₂，则E中装入的试剂是___________；若证明CO₂气体能与水反应，可把气体通入E中，则E中应装的试剂是___________。

（5）装置F也可作制取CO₂气体的发生装置，则X内装入的药品是___________；若在反应进行中关闭止水夹，则观察到的现象是X内___________。

9．根据下列装置，结合所给化学知识回答下列问题。

（1）请写出图中标号仪器的名称：①_________；

（2）实验室制取少量二氧化碳时，发生装置最好选用_____，收集装置应选用_____；如需随时控制生成气体的量并节约药品，发生装置最好选用_____（填编号），写出其反应的化学方程式：_____________。

（3）如用E装置收集CO₂，检验CO₂是否收集满的方法是________________。

（4）一种洗气装置如下图所示，为了除去二氧化碳中混有的少量水分，气体应从_________（填“a”或“b”）端导管口通入。

（5）用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为________。

1．制取、收集CO₂并验证相关性质，下列做法不正确的是（    ）

A．检查装置气密性       B．加入石灰石       C．收集CO₂      D．验证CO₂不支持燃烧

2．根据如图，下列气体的实验室制法正确的是（    ）

A．选择甲装置制取CO₂，X为稀硫酸          

B．选择甲装置制取H₂，Y为铜粒

C．选择乙装置既可收集H₂也可收集CO₂     

D．选择乙装置干燥O₂，气流方向为b进a出

3．实验室用石灰石与稀盐酸制备CO₂的实验中，下列装置图能达到对应实验目的的是（   ）

4．下图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列问题：

（1）仪器①的名称是___________。

（2）实验室常用大理石和___________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）制取二氧化碳气体，其反应的化学方程式是___________。

（3）如图E所示，将二氧化碳气体慢慢倒入放有点燃的蜡烛的烧杯中，观察到最下面的蜡烛火焰先熄灭，说明二氧化碳具有：___________、___________性质。

5．下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。

（1）写出仪器①的名称___________。

（2）小明同学用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，选择B装置作为发生装置，长颈漏斗下端管口应___________，应选择的收集装置是___________（填字母代号）。

（3）将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条___________，说明二氧化碳已收集满。

6．（8分）在实验室里，利用如图实验装置制取有关气体。

（1）图中仪器a的名称是 　    　。

（2）实验室用A装置制备氧气，应选择的药品是 　  　（填数字序号）。

①氯酸钾和二氧化锰

②过氧化氢溶液和二氧化锰

（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式是 　          。B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置，D装置与B、C装置相比，其突出优点是 　            　。若选择H装置采用排空气法收集二氧化碳，验满的方法是 　         　。

（4）实验室制取氢气，若要获得平稳的氢气流，应选择的发生装置是 　   　（填字母序号）。E、G装置可用来收集氢气，据此写出氢气的一点物理性质 　        　。

7．某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。

（1）下图是实验室中常用的仪器

①仪器A的名称是_______。

②从上图中选择合适的仪器组装一套CO₂发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有哪些？_______（填标号）

（2）该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶CO₂，表中“—”表示气泡太少，不再收集。

①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？_______

②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验_______（填标号）。

A.2和3    B.2和4    C.4和5    D.1和6

③根据实验数据反映出的规律，表中数值t的合理范围是：_______<t<_______。

（3）该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由_______。

8．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）图中仪器①的名称是_______；

（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是_______；

（3）实验室制取二氧化碳，可选用的收集装置是_______，若将产生的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色，其原因是_______（写出化学方程式）；

（4）实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热条件下制取甲烷，应选用的发生装置是_______；若用F装置收集甲烷，则气体从导管口_______进（填“a”或b）。

9．制取气体是初中化学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：     

（1）写出标有序号的仪器名称：①_______。

（2）实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置是_______（填字母序号，下同）。

（3）若要得到干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为：B→_______→_______。

（4）某气体只能用C装置收集，则该气体可能具有的性质为_______。

a.能与水反应         b.能与空气中的某些成分发生反应         c.密度与空气接近

（5）某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中溶液变浑浊，则B装置中反应的化学方程式为_______。

10．如图是实验室的部分实验装置，请回答有关问题：

（1）请写出图A中一种实验仪器的名称_______。

（2）实验室制取并收集CO₂应选用的装置是（填字母序号）_______；发生装置中产生CO₂的化学方程式是_______；用排空气法收集CO₂时，验满的方法是_______。

（3）实验室选用高锰酸钾和装置A制取O₂，装置A的试管口还缺少_______。用C装置收集O₂，当导管口的气泡_____放出时，再将导管口伸入盛满水的集气瓶。检验O₂的方法是_____。

11．实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。  

（1）仪器①的名称是______。

（2）利用上述仪器和药品制取氧气，反应的化学方程式为______，利用装置A制氧气还需改进的地方是______。在上述收集气体的装置中，不能用于收集氧气的是______（填代号）。

（3）实验室常用装置B和______（填药品名称）制取CO₂，其反应的化学方程式为______。若使用装置F作为制取CO₂的发生装置。与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点______，该装置使用铜丝网面不使用铁丝网盛放固体的原因是______（用化学方程式表示）。

（4）若用装置G来干燥制取的二氧化碳，则气体应从______（填“a”或“b”）口进入。

12．化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：

（1）实验室用装置A制取氧气时，试管中所盛的药品是 _____，若用装置D收集产生的氧气，气体应从_____（填“a”或“b”）端进入。

（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气时，反应的化学方程式为 _____，如果用装置E检验氢气，现象是_____。

（3）实验室用装置B制取二氧化碳时，反应的化学方程式为 _____，装置C也可作为实验室制取二氧化碳的发生装置，与装置B相比，选用装置C的优点是_____。二氧化碳溶于水形成碳酸，用装置F检验其酸性时的现象是_____，图中标有①的仪器名称是_____。

…………

参考答案

基础与提升

1．C

【解析】

A、取用块状固体的方法是将试管横放，将块状固体放在试管口，慢慢将试管直立，使固体沿试管内壁慢慢的滑到试管底部，故正确，不符合题意；

B、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，该装置可以用于制取二氧化碳气体，故正确，不符合题意。

C、二氧化碳气体和氯化氢气体都可以与氢氧化钠反应，故不能用氢氧化钠除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，故错误，符合题意。

D、二氧化碳气体的密度比空气的密度大，可以用向上排空气法收集，故正确，不符合题意。故选C。

2．A

【解析】

A、连接导管时，先把玻璃管口用水润湿，然后对准橡胶塞上的孔稍稍用力转动，将其插入，符合题意；

B、在容器口塞橡胶塞，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破容器，不符合题意；

C、气体验满，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，应将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，不符合题意；

…………