2024年人教版中考化学总复习第三部分化学物质与定量研究实验2二氧化碳的实验室制取与性质.docxVIP

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实验2二氧化碳的实验室制取与性质

一、二氧化碳的实验室制取

1.实验药品及反应原理

(1)药品选择:实验室通常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应来制取二氧化碳。?

(2)反应原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。?

2.实验装置的选择

(1)发生装置

发生

装置

装置

特点

操作简便

便于添加液体

便于

控制反应速率?

可随时控制反应的发生和停止

适用

范围

用于制取少量气体

用于制取较多量气体

用于制取少量气体

(2)收集装置

由于CO2能溶于水、密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,故宜采用向上排空气法收集;使用多功能瓶收集时,二氧化碳应从a口进,空气从b口出?

3.检验和验满

检验

方法:将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明生成的气体是二氧化碳。?

注意事项:不能用燃着的木条检验收集的气体是否为二氧化碳,因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,还可能是氮气等不支持燃烧的气体

验满

方法:将燃着的木条放在集气瓶口(若用收集装置中的乙图,则将燃着的木条放在b端),如果木条立即熄灭,证明气体已经收集满。?

注意事项:验满时,不能将燃着的木条伸进集气瓶内;验满过程利用的是二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的性质

4.操作步骤

①连接仪器→②检查装置的气密性→③装药品(先装固体药品,后装液体药品)→④收集气体→⑤验满→⑥结束实验,整理仪器和药品。?

5.CO2的干燥与净化

(1)装置图(B、C、D瓶的连接顺序不能颠倒)

(2)各装置中药品的作用

B中饱和NaHCO3溶液→除去氯化氢杂质;?

C中AgNO3溶液→检验氯化氢气体是否除尽;?

D中浓H2SO4→除去水蒸气(或干燥)。?

(3)在实验室里检验二氧化碳用澄清石灰水,吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钙的溶解性小,氢氧化钠的溶解性大。

【知识拓展】

1.实验室制CO2的药品替代问题

(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸易挥发,会使制得的CO2中混有大量HCl气体。

(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应继续进行。

(3)选用长颈漏斗时,不能用碳酸钠(或碳酸钾)粉末代替大理石或石灰石,因为碳酸钠(或碳酸钾)是粉末状固体,与稀盐酸接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。

2.实验装置的创新——废弃物的利用

上图装置的优点是都能控制反应的发生和停止,且都是利用了一些废弃物品,较为环保。?

二、二氧化碳的性质探究

1.高低蜡烛燃烧实验

如图所示,向燃着高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。

(1)现象:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭;?

(2)结论:二氧化碳密度大于空气,不燃烧也不支持燃烧。?

2.二氧化碳与水的反应

(1)向盛有二氧化碳的饮料瓶中倒入蒸馏水,再用注射器注入紫色石蕊试液(如图所示),盖上瓶塞观察到的现象为饮料瓶变瘪,紫色石蕊试液变红色。?

结论:①二氧化碳能溶解于水;?

②二氧化碳能与水反应。?

(2)如图所示:

装置中干石蕊纸花不变色,说明干燥的二氧化碳不呈酸性,湿石蕊纸花变色的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸。?

3.二氧化碳与碱溶液的反应

(1)饮料瓶变瘪的程度依次为ABC,饮料瓶变瘪的原因是消耗二氧化碳,饮料瓶内压强变小。?

(2)B瓶的澄清石灰水变浑浊。反应化学方程式为

Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。?

(3)对比A与C瓶饮料瓶变瘪的程度,基于反应物被消耗的视角可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应。?