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1、考点20 二氧化碳的实验室制法一、二氧化碳的实验室制法1原理及试剂的选择ww%w*.zz#s&用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。注意：（1）液体不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。中国教#育出版*网&（2）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出氯化氢气体，而使制得的二氧化碳气体不纯。（3）固体不能用碳酸钠代替大理石，因为碳酸钠与盐酸反应太剧烈，使生成的气体不易收集，同时，碳酸钠相对于大理石来说价格较高，不经济。结论：在实验室里制取二氧化碳，最佳药品是用大理石或石灰石和稀盐酸反应，二者反应速率
2、适中、药品价格廉价易得，制得的气体比较纯净。2实验室制取二氧化碳装置的选择（1）反应物的状态：固体物质和液体物质。（2）反应条件：不需要加热。综合以上条件，选择如下图所示装置制取二氧化碳甲 乙装置的注意事项：（1）甲中长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下。（2）乙中固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。乙中导管伸入发生装置内不能太长，更不能伸入液面以下。2收集装置的选择收集二氧化碳可根据它的性质去考虑。因为二氧化碳能溶于水，并且部分能与水反应生成碳酸，故不用排水法收集。又因为二氧化碳的密度比空气的大，故可以用向上排空气法（收集密度比空气大，能溶于水的气体）收集二氧化碳
3、。4实验步骤（1）按装置图组装好仪器；来#源:中&国*教%育出版网（2）检查装置的气密性；中国教育出%版*网&（3）装入块状药品大理石或石灰石；（4）从长颈漏斗中加入稀盐酸；（5）收集气体。（6）气体的验满。制取二氧化碳的操作步骤也可简化为：连（连接仪器、组装实验装置）查（检查装置的气密性）加（加入固体药品）倒（倒入液体药品）定（用铁架台固定仪器装置）收（用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。5检验与验满检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳。来源&:zzs#tep.c*om验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集
4、满二氧化碳气体。二、二氧化碳与氧气实验室制法的比较二氧化碳的实验室制法氧气的实验室制法反应原理CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO22KMnO4K2MnO4MnO2O22KClO32KCl3O22H2O22H2O+O2发生装置过氧化氢制氧气收集方法向上排空气法向上排空气法或排水法检验将气体通入澄清石灰水，若其变浑浊，则该气体是CO2用带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则为O2验满将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若燃着的木条立即熄灭，则CO2已集满将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则O2已集满三、实验室制取气体的思路1方法的选择确定实验室制取气体的化学反应时，应考虑以下几个方面的因素
5、：（1）原料要容易获得；（2）实验条件要易于控制；（3）实验装置易于装配；www%.z#zstep.co&m*（4）实验操作安全可靠；（5）实验速度适中；（6）易于收集纯净的气体。2发生装置的选择发生装置的选择：由反应物状态及反应条件决定。来源:z%zst&（1）固体+固体气体，用如图A所示装置。注意：试管口略向下倾料。导管不能伸入试管太长，以刚好露出胶塞为宜。来源%:*中教网（2）固体+液体或液体+液体气体，用如图B.C.D或E所示装置。注意：长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，用液体密封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。使用分液漏斗可以控制滴液速率，分液漏斗通过活塞控制反应，下端管口不必在
6、液面下。带有多孔隔板的装置可以通过止水夹控制反应的发生和停止。（3）固体+液体或液体+液体气体，用如图所示装置。 3收集装置的选择收集方法及装置的选择：由气体的密度及溶解性决定。（1）排水法中国教*育%出版网凡是不易溶于水也不与水反应的气体均可用此法收集，该法收集的气体较纯净，但含有水分。来源*:zzs#te%、www.*zz&（2）排空气法向上排空气法：密度比空气大、不与空气中成分反应的气体，如氧气、二氧化碳等。向下排空气法：密度比空气小、不与空气中成分反应的气体，如甲烷、氢气等。4实验室制取气体的实验操作顺序实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般顺序为：组装仪器：一般按从下到上，从左
7、到右的顺序进行组装；检查装置气密性；装药品：若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；准备收集装置：若用排水法收集气体，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；制取气体；收集气体并验满；拆洗仪器。来#源:中%国教*育出版网考向一 二氧化碳的实验室制取典例1 实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的发生与停止，可选用的装置(铁架台省略)是A B CD【解析】A.装置中导管伸入液面以下，气体不能导出，不能用于制备CO2的发生装置，错误；B.装置便于液体的随时加入，但不能随时控制反应的发生与停止，错误；C.大理石在多孔塑料片上，要产生气体时，打开止水夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时
8、关闭止水夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行，故该装置能够使反应随时发生或停止，正确；D.缺少隔板，无法使石灰石与盐酸分离，无法控制反应的停止，不能用于制备CO2的发生装置，错误。故选C。来源:zzstep%.co&*m【答案】C1实验室使用大理石和盐酸反应制取的CO2是不纯净的，为证明该气体中含有多种物质，所用的试剂及使用顺序正确的是A无水硫酸铜、硝酸银溶液、石灰水B浓硫酸、氢氧化钠溶液、石灰水中#国*教育%出&版网C硝酸银溶液、石灰水、无水硫酸铜D氯化钙、石蕊试液、水2（2019北京中考）下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是A制CO2的药品B
9、发生装置C收集装置D比较CO2与空气的密度3（2019广州中考）如图1是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。（1）CaCO3固体与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式是_。（2）检验装置气密性，按图连接装置，先_，再加水至 A下端形成一段水柱，静置，若观察到_，说明气密性良好。（3）加入药品。添加块状CaCO3固体时，为避免打破锥形瓶，应将锥形瓶_，再放入固体。添加盐酸时，将稀盐酸从_（填仪器A的名称）倒入锥形瓶至_。（4）如图2所示，向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2，观察到的现象是_。来源:zz&%考向二 气体发生装置、收集装置的选择www%.zzstep&.#com 典例2 分液
10、漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置如AD所示。（1）实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为_。（2）实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应的反应装置，请完成下表空格。来源:zzst%ep.c&*om制取的气体反应物反应条件反应装置（填字母）O2KClO3固体催化剂MnO2固体、加热_H2O2溶液催化剂MnO2固体、常温C或DCO2_和_常温_或_N2NH4Cl饱和溶液与NaNO2 饱和溶液加热_（3）关于装置C和D的下列说法正确的是_。（双项选择）A装置C发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中。B装置D发生反应时，长颈漏斗下端必
11、须浸没在液体中www.zz&st#ep.co*mC装置C和D的气密性检查的操作方法相同D装置C和D均可用于制取一定量的H2（药品为稀硫酸和锌粒）【解析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。（2）加热固体制取气体选择装置A。用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下，可制取氧气。实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，装置C或D都可以作发生装置。给液体加热制取气体选择装置B。（3）A.装置C发生反应时，将分液漏斗活塞关闭，分液漏斗下端不用浸没在液体中，错误；B.装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中，防止气体从长颈漏斗逸出，正确；C.装置C和D
12、的气密性检查的操作方法不相同，错误；D.制取H2用锌粒与稀硫酸，属于固液常温反应型，可用C.D装置制备正确。故选BD。【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 （2）AO2大理石和稀盐酸C或DB（3）BD4（2019泰安中考）实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是A密度 B可燃性 C溶解性 D能否与水反应5如图，对以下气体制备的发生装置说法正确的是A装置a可作实验室制备二氧化碳B装置b烧杯加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好来源:&%zzste#C装置c可用作高锰酸钾制备氧气D装置d可作实验室制备氢气6（2019重庆A中考）制取气体是初中化学实验的重要内容。（
13、1）仪器M的名称是_。（2）实验室选用B装置制备氧气，其反应的化学方程式为_。（3）C装置中的一处明显错误为_。（4）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为_（填序号）。A能与水反应 B能与空气反应 C密度与空气接近（5）若用A.E装置制取H2，按气体流向，导管口连接顺序为_（填序号）。1在实验室里制取下列气体时，不能用向上排空气法收集的是中国教育%&*出版网AO2 BCO2 CH2 DSO2来源:中%#国教育&出版网2检验二氧化碳是否收集满的方法是A将带火星的木条伸到集气瓶口B将燃着的木条伸至集气瓶口C向集气瓶中加入澄清石灰水D将燃着的木条伸入集气瓶中3某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是4实验室制取二氧化碳时，应选用的反应物是A大理石和稀盐酸 B大理石和浓盐酸
