資源簡介

第18講 二氧化碳制取的研究
知識圖譜
二氧化碳的制取
知識精講
一．二氧化碳的實驗室制法
1．藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸
2．反應原理：
3．發生裝置和收集裝置：
（1）發生裝置：“固——液不加熱型”。氣體的發生裝置由反應物的狀態和反應條件決定。制取二氧化碳常用的發生裝置如下：
（2）裝置連接時要注意以下兩點：
①長頸漏斗的下端管口必須插入到液面以下，否則生成的氣體會從長頸漏斗口跑掉；
②導氣管伸入容器內無需太長，更不能插入到液面以下。若伸入到液面下，氣體就無法從導管口排出。
（3）收集裝置：氣體的收集方法由氣體的密度和氣體的溶解性決定。二氧化碳能溶于水，密度比空氣的大，通常采用向上排空氣法收集（如圖所示）。收集時要注意將導管插到瓶底。
4．驗滿：將燃著的木條置于集氣瓶口，如木條熄滅，則二氧化碳收集滿了。
5．檢驗：將產生的氣體通入澄清的石灰水中，若觀察到石灰水變渾濁，說明有CO2生成。
【要點詮釋】
藥品選用應注意的問題：
（1）不能用濃鹽酸。濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體混入二氧化碳中，導致所收集的二氧化碳不純。
（2）不能用硫酸。因為硫酸跟碳酸鈣反應（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）生成的硫酸鈣微 溶于水，它覆蓋在石灰石的表面，阻礙了石灰石與硫酸進一步接觸，使反應難以繼續進行。
（3）不可用碳酸鈉。因為碳酸鈉是固體粉末且易溶于水，它與鹽酸反應（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸鈉比石灰石價格高，不經濟。
二．實驗室制取二氧化碳的研究與實踐
1．化學反應原理的確定：可以生成二氧化碳的化學反應有很多，例如：
（1）碳在氧氣（或空氣）中燃燒：C+O2CO2
（2）碳在高溫下還原金屬氧化物：2CuO+C2Cu+CO2↑，2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
（3）石灰石高溫分解：CaCO3 CaO+CO2↑
（4）大理石（或石灰石）與稀鹽酸在常溫下反應：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
（5）蠟燭、木柴、酒精、汽油等含碳物質的燃燒都可產生二氧化碳氣體。
有二氧化碳生成的化學反應不一定都適用于實驗室制取二氧化碳。首先要考慮可操作性，其次再考慮哪個更方便易行、原料是否易得、是否利于收集等。（1）和（5）雖然都能生成二氧化碳，但由于燃燒需要在氧氣（由空氣）中進行，放出大量的熱，對儀器、裝置的要求高而且復雜，燃燒后的高溫氣體收集也很困難，所以在實驗室里可操作性差；（2）和（3）需在高溫下進行，操作較復雜且消耗能源。（4）方案操作簡便，故實驗室通常選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應來制取二氧化碳。
2．實驗室制取氣體裝置的確定：制取氣體的裝置包括發生裝置和收集裝置兩部分，其選擇依據如下：
（1）氣體發生裝置的選擇：由反應物的狀態和反應條件來確定。①若反應物只有固體，反應需要加熱時，應選擇下圖A所示的實驗裝置。②若反應物狀態為固體+液體，反應不需要加熱時，應選擇下圖B所示的實驗裝置。
（2）氣體收集裝置的選擇：依據氣體的物理性質（是否溶解于水、密度比空氣大還是小）和化學性質（是否與水、空氣發生反應）來選擇。
①氣體的密度大于空氣的密度（或相對分子質量大于29），可用向上排空氣法收集（上圖D）。
②氣體的密度小于空氣的密度（或相對分子質量小于29），可用向下排空氣法收集（上圖E）。
③氣體不易（或難）溶于水且不與水反應，可用排水法收集（上圖C）。
【要點詮釋】
1．實驗室制取氣體的一般思路和方法：
（1）首先要研究實驗室制取氣體的化學反應原理，即選擇合適的反應物和反應條件（如常溫、加熱、加催化劑等），還要選擇合適的實驗裝置，研究如何驗證制得的氣體等。
（2）選擇反應時，要考慮原料易得，反應條件要求不高，操作簡便安全，反應速率適中，生成氣體不混入其他氣體，便于收集。
（3）制取氣體的裝置包括發生裝置和收集裝置兩部分。選擇氣體發生裝置要根據反應物的狀態和反應條件；選擇氣體的收集裝置應考慮氣體的密度和氣體的溶解性及氣體是否與水反應。
（4）驗證氣體時，實驗現象要明顯。
2．氧氣、二氧化碳的實驗室制法比較：
氣體名稱 氧氣 二氧化碳
反應原理 過氧化氫催化分解或高錳酸鉀受熱分解 大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應
化學方程式 2H2O22H2O+O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
發生裝置 （注意：加熱高錳酸鉀制氧氣時，試管口處要放一小團棉花）
收集裝置
檢驗方法 將帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條復燃 通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁
驗滿方法 將帶火星的木條靠近集氣瓶口，木條復燃，則證明滿了 將燃著的木條靠近集氣瓶口，木條熄滅，則證明滿了
三點剖析
一．考點：
1．二氧化碳的制取實驗
2．二氧化碳的用途
二．重難點：
1．二氧化碳的制取實驗
2．二氧化碳的用途
三．易錯點：
1．二氧化碳的制取實驗選用大理石和稀鹽酸反應，不能用大理石與稀硫酸，因為反應生成硫酸鈣，硫酸鈣難溶于水，會覆蓋在大理石的表面，阻止反應的進行。
2．收集二氧化碳氣體也可用排水法，但水槽中的液體最好選用飽和的碳酸氫鈉溶液，它不會使二氧化碳損失，因為二氧化碳能溶于水。
二氧化碳的實驗室制法
例題1、 為探究影響大理石與稀鹽酸反應劇烈程度的因素，某學習小組將稀鹽酸分成四等份，分別加入四支試管中進行下列對比實驗。請判斷下列對比實驗中，設計不合理的是（ ）
例題2、 實驗室制取CO2的有關操作如下圖，不正確的是（ ）
A.檢查氣密性 B.制氣
C.收集 D.驗滿
例題3、 已知：CO2和SO2既有相似性也有差異性．請回答相關問題：
（1）化石燃料的氣體產物中有CO2和SO2等物質，其中SO2是形成___________的主要物質（填一污染名稱）．
（2）制取CO2的化學方程式是_______________________，可用于收集CO2裝置是________．（選填如圖序號）．
（3）寫出Na2SO3與70%硫酸反應的化學方程式____________________________，制備SO2發生裝置用________．（選填如圖序號）．
（4）將收集滿SO2的試管倒扣在水中觀察到的現象是_________________．
（5）結合已知信息，請你設計實驗證明化石燃料燃燒的氣體產物中有CO2（寫出操作、試劑、現象、結論）______________________________________________________________．
隨練1、 實驗室制取二氧化碳氣體最適宜的一組試劑為（ ）
A.大理石與稀硫酸 B.石灰石與稀鹽酸 C.碳酸鈉與稀鹽酸 D.石灰石與濃鹽酸
隨練2、 實驗表明：不能用塊狀的大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，而用大理石的粉末可以和稀硫酸反應制取二氧化碳．由此可以得出的結論與上述事實相符合的是（　　）
A.發生反應的物質間能否發生反應，與反應條件有關
B.反應物之間接觸面積越大，越有利于反應的進行
C.塊狀的大理石和粉末狀的大理石，化學性質不同
D.塊狀的大理石和粉末狀的大理石中，各元素原子的排列不同
隨練3、 下列各組物質中，其成分或主要成分可以用同一化學式表示的是（ ）
氣體制備綜合
例題1、 實驗室部分儀器或裝置如圖所示，請回答下列問題
（1）實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，發生裝置可選擇圖中的________（填儀器字母）進行組裝，反應的化學方程式為________。
（2）采用上述裝置用稀鹽酸制取的氫氣中常含有氯化氫氣體和水蒸氣，為獲得純凈、干燥的氫氣，可選用圖所示的H裝置和I裝置進行除雜和干燥，導管口連接的正確順序是：氣體→________→G。
（3）小明認為實驗室用大理石和稀鹽酸制取、收集二氧化碳氣體，并進行除雜、干燥可以和上述（2）氫氣相關裝置、試劑完全相同，小紅認為不合理，且有兩個理由，你認為她的理由是①________；②________。
例題2、 如圖為實驗室中常用裝置。
請回答下列問題：
（1）儀器①的名稱________。
（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集較純凈的氧氣，所選用的裝置是________（填裝置字母），該反應的化學方程式為________。若要從充分加熱后的剩余固體中回收二氧化錳，正確的實驗操作順序是________。
（3）通常狀況下，氨氣是一種無色、有強烈刺激性氣味的污染性氣體，極易溶解于水形成氨水，相同條件下密度比空氣小。實驗室中可以用濃氨水與生石灰制取氨氣。請從如圖中選出合適的儀器連接成一套制備并收集氨氣的裝置。則裝置的接口連接順序是________→f．上述實驗中，E裝置的作用是________。
例題3、 根據下列氣體制取的裝置回答相關問題：
（1）寫出指定儀器a名稱：_________
（2）實驗室若用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取和收集氧氣，則整套裝置應選______________（填裝置字母代號）組成。
（3）收集CO2氣體時，應選用裝置D。檢驗裝置D中CO2氣體是否收集滿的方法是______________。
（4）圖甲是某同學設計的用大理石和稀鹽酸反應制取CO2的裝置，但小組的另外三位同學對此裝置提出了自己的看法。
A同學：此裝置不能用來制取CO2；
B同學：此裝置可以制取CO2，但需要太多的稀鹽酸，浪費很大；
C同學：此裝置可以制取CO2，但應在漏斗下端套上一支小試管（如圖乙）。
請猜測：A同學認為此裝置不能用來制取CO2的理由是______________________。C同學改進的裝置______(填“能”或“不能”)能解決A、B兩位同學提出的問題。
隨練1、 某無毒氣體的密度約是空氣密度的5/9，且極難溶于水，那么該氣體用什么方法收集（ ）
①向上排空氣法
②向下排空氣法
③排水法
A.①或② B.①或③ C.②或③ D.①②③均可
隨練2、 依據實驗室制取氣體的知識，結合如圖回答：
（1）寫出標號儀器的名稱：②________；
（2）①用膠皮管連接組裝儀器時，先把玻璃管口________（選填字母，下同），然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管。
a．用手捂一會兒
b．用水潤濕
c．用酒精燈微熱
d．用砂紙打磨
②組裝好裝置后，首先________。
a．加入藥品
b．檢驗氣體的純度
c．檢查裝置的氣密性
d．預熱實驗裝置
（3）實驗室制取CO2的發生裝置和收集裝置組合是________（填裝置字母代號）。
（4）若用C、F組合成的裝置來制取的氣體，應滿足下列條件中的________
①反應物是固體和液體 ②反應不需要加熱 ③氣體密度比空氣小 ④氣體不易溶于水
a．①②
b．①②④
c．②④
d．①②③④
（5）塊狀“電石”（CaC2）遇水迅速生成難溶于水的乙炔（C2H2）氣體，同時生成氫氧化鈣。
①寫出電石與水反應的化學方程式：________；
②實驗室制乙炔________（填“可”或“不可”）選用裝置C，理由是________（填字母）。
a．可以隨時加水
b．不能控制水的加入
c．可以控制反應的發生與停止
d．反應物能夠充分接觸。
隨練3、 請你結合圖裝置回答下列問題。
（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，應該選用的發生裝置為________（填裝置序號），發生反應的化學方程式是________________________________。若用E裝置收集氧氣，當實驗結束時，某同學先熄滅了酒精燈，忘記將導管從水中取出，在水未進入導管之前，可采取的補救措施有：________。
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳時，可選用B裝置，也可選用G裝置。G裝置與B裝置相比，明顯的優點是________________________。收集二氧化碳氣體時，可選D和________裝置。若用F裝置代替D裝置，則產生的氣體從________（填“c”或“d”）端進入。
隨練4、 下列為實驗室常用的實驗裝置，回答問題：
（1）請寫出有標號儀器的名稱：②______；③______。
（2）實驗室用高錳酸鉀制氧氣應選用的發生裝置是______（填序號），裝入藥品前應先______；如用C裝置收集O2，則氣體收集完畢時，應先______，如果用上述裝置收集到的氧氣不純，可能的原因是______，高錳酸鉀制氧氣反應的文字表達式是______。
（3）實驗室制CO2反應文字表達式為__________________；此外，也可用加熱碳酸氫鈉（NaHCO3）固體（產物為碳酸鈉、二氧化碳、水）來制取CO2，該反應應選用的發生裝置為______，收集宜用裝置______。實驗室不可用加熱碳酸氫銨固體來制取CO2的原因是________________。
（4）若用右圖E裝置收集氧氣應從____處進氣（填“a”或“b”）；檢驗已收滿的方法是______________，若在E中裝滿水用排水法來收集氧氣應從______處進氣。
（5）用B制取氧氣比A制取氧氣的優點是____(填編號)。
A．生成物只有氧氣
B．反應不需加熱節能
C．便于控制反應速率
D．生成物對環境沒有污染
（6）某科學興趣小組學習二氧化錳（MnO2）催化分解過氧化氫的實驗后，進行如下實驗：
a．選擇裝置并檢查氣密性。
b．稱取0.1克的二氧化錳（MnO2）粉末加入容器中。
c．量取50毫升溶質質量分數約5%的過氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時間內收集到的氣體體積。改變二氧化錳的質量，重復上述實驗，記錄數據如下。（溶解到水中的氧氣忽略不計）
①寫出過氧化氫溶液與二氧化錳混合物制取氧氣反應的文字或符號表達式______。
②該學習小組利用上述發生裝置中的______（填“A”或“B”）與下列裝置中的______（填編號）連接測量O2的體積。
③實驗結論：在相同條件下，______，雙氧水分解得越快。
④實驗反思：由上述實驗測得的氧氣體積總是偏大的可能原因是______。
隨練5、 下面是幾種實驗室制取氣體的發生裝置與收集裝置。
（1）寫出有標號的儀器名稱：①________②________
（2）若用高錳酸鉀制取氧氣時，所選用的發生裝置是____（填字母序號，下同），收集裝置是C或____，反應的符號表達式為________________。
（3）若用C裝置收集氧氣，正確的操作順序為_____（填編號）。
a．將導管伸入集氣瓶口，讓氣體進入瓶中
b．將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中
c．當氣體收集滿時，用毛玻璃片蓋住瓶口，將集氣瓶移出水面正放置于桌面
（4）若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，為了控制反應速率，獲得平穩的氣流，可用________（填一種儀器名稱）代替B裝置中的儀器②。
（5）氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小且極易溶于水。實驗室用加熱氯化銨和消石灰的固體混合物制取氨氣。若選用右圖中的G、H組合收集氨氣，氣體應從____（填“a”或“b”）端通入，另一端接H裝置中的c，裝置中漏斗的作用是________。
（6）實驗室制取二氧化碳
①一般選擇的的藥品是________和稀鹽酸，反應的符號表達式為________。
②為了檢驗二氧化碳，可選擇G裝置，瓶中先放適量的________（填試劑名稱），然后將氣體從____（填a或b）端通入，反應的符號表達式為____________。
③若從下圖甲乙丙中選擇合適的裝置制取二氧化碳，能達到“隨開隨用，隨關隨停”目的的是_____（填編號）
（7）右圖是“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進裝置．實驗時，打開分夜漏斗活塞，通入干燥氧氣約10秒，引燃鐵絲下端火柴桿，伸入塑料瓶內，并對準玻璃管口正上方，觀察到的現象是：鐵絲劇烈燃燒，________。改進后裝置具有的優點是____（填序號）。
①氧氣無需提前制備和收集，操作更方便
②塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全
③裝置集氧氣的制取、干燥和性質驗證于一體，實驗更優化
（8）小曹老師帶領學生進行氧氣性質實驗時，發現“一同學不慎碰倒裝滿氧氣的集氣瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧氣仍能使帶火星的木條復燃”；對此，小曹老師讓該同學往集氣瓶裝入半瓶水，再用排水法收集1/2集氣瓶的氧氣，發現瓶中的氧氣也能使帶火星木條復燃。
①用下列方案收集“1/2集氣瓶的氧氣”，其中最合理的是______（填字母）。
②用排水法收集氣體時，集氣瓶中氣體已收集滿時的現象是________。
③空氣中氧氣的體積分數約為21%。本實驗中，集氣瓶內的氧氣約占總體積的______。
拓展
1、 為了制取氧氣和二氧化碳，實驗室提供了以下藥品和儀器裝置．
【藥品】①二氧化錳②氯酸鉀③大理石④過氧化氫溶液⑤稀鹽酸⑥碳酸鈉
【裝置】如圖：
（1）小民要制取二氧化碳選擇的藥品最好是_______（填序號，下同），他選擇的發生裝置應該是_____，收集裝置是_____，反應的化學方程式為______________________________________．
（2）小敏用裝置A制取氧氣，應該選擇的藥品是_______（填序號）．實驗開始前，先應檢查裝置A的____________，加熱時應用酒精燈的________給試管加熱，所發生反應的化學方程式為_________________________，該反應的基本反應類型為________反應．他選擇了E作收集裝置，那么a、b、c連接順序是___________．．
2、 下圖所示裝置可用于實驗室制取某些氣體，并能隨開隨用，隨關隨停．下表中所選用的藥品及制取的氣體完全正確的一組是（ ）
A.選項A B.選項B C.選項C D.選項D
3、 下列化學反應的基本類型中，能生成二氧化碳的是（ ）
①化合反應；②分解反應；③置換反應；④復分解反應．
A.僅① B.僅①② C.僅①③④ D.①②③④
4、 一氧化氮是汽車尾氣中的一種大氣污染物，它是無色氣體，難溶于水、密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮．在實驗室中，收集一氧化氮時可選用的收集方法是（ ）
A.排水集氣法 B.向上排空氣集所法
C.向下排空氣集氣法 D.排水集氣法或向上排空氣集氣法
5、 化學是一門以實驗為基礎的科學，某同學在實驗室利用以下裝置制取氣體，請回答下列問題：
（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①________；②________。
（2）若選用A裝置作制取氧氣的發生裝置，請寫出該反應的化學方程式________，要收集較為純凈的氧氣最好選用________裝置。
（3）實驗室常用石灰石和稀鹽酸反應來制取二氧化碳，寫出該反應的化學方程式________，與選擇B作為發生裝置相比，選用F的優點是________。
（4）氨氣是一種無色、極易溶于水的氣體，實驗室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰[Ca（OH）2]兩種固體混合物的方法來制取氨氣，該反應生成氨氣、水和________（填化學式）三種物質，收集裝置應選擇________。
6、 在實驗室的開放日，某化學興趣小組的同學看到實驗桌上擺放有下列儀器，請參與分析實驗。
（1）小悅提出大家比賽寫出儀器的名稱，有一個同學完成任務的情況如上圖所示，其中名稱有錯誤的是_________________(填序號)。
（2）小宇組裝了G裝置制取CO2，小悅指出，該漏斗下端沒伸入液面下，產生的氣體會從該漏斗口逸出，于是她選用了上面的一種儀器，加在G圖裝置上，既解決了液封的問題，又可以減少酸的用量（節約藥品），該儀器是___________（寫名稱），以上發生裝置和收集裝置還可用于實驗室制取________氣體。
（3）已知乙炔(C2H2)氣體可用水和CaC2反應制取。請你完成制取乙炔的化學反應方程式：CaC2＋2H2O=___________＋C2H2↑。
7、 實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題：
（1）寫出編號所指儀器的名稱：①______；②______。
（2）在實驗室中用氯酸鉀和另一種固體制取氧氣，應選擇上述裝置中的_____（填字母）和E進行組裝。當__________時，證明氧氣已經收集滿。請你寫出該方法制取氧氣的符號表達式:_______________。如果用F裝置代替E來收集氧氣，應該先在該裝置中裝滿水，然后將氧氣從______（填“a”或“b”）導管通入。
（3）在實驗室用高錳酸鉀制氧氣時，發生裝置中還缺少一種實驗用品是_______，其作用是__________。請你寫出該方法制取氧氣的符號表達式：__________。
（4）實驗室選用裝置B和裝置____（填字母）可以制取二氧化碳，寫出實驗室制取該氣體的符號表達式__________。如果用F裝置來收集氣體二氧化碳，氣體應該從________（填“a”或“b”）導管通入，驗證該氣體已經收集滿的方法為_____________________。
（5）下面G和H兩套裝置是實驗室中常見的氣體發生裝置：
G．
H．
I．
J．
其中G裝置的優點是__________，H裝置的優點是__________。如果用H裝置制取二氧化碳，I和J兩套裝置中能起到H裝置相同作用的是_____。
8、 結合圖示裝置回答下列問題：
（1）儀器①的名稱是：____________________。
（2）如果要收集比較干燥的氧氣，則選用__________裝置收集；實驗室若用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，可選用的發生裝置是__________。
（3）若用高錳酸鉀選擇A和D裝置制取并收集氧氣，則對A裝置進行的改進是_________________。實驗結束時應先撤離導管再熄滅酒精燈，否則會導致_______；檢驗一瓶氧氣是否收滿的方法是__________。
（4）若收集某氣體時只能選用E裝置，則可推知該氣體的性質除密度比空氣小外，還有：____________________。
（5）實驗室往往用B裝置制取氣體，與下圖比較，其優點是：____________________。
（6）某初三化學興趣小組同學，在對氧氣性質進行探究時，設計了如下實驗：
①小李同學取一段鐵絲窗網上的細鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗，結果沒有觀察到“火星四射”的現象。造成此實驗失敗的原因可能是__________；另一同學用收集的氧氣做鐵絲燃燒實驗后發現集氣瓶底炸裂，出現該現象的原因是__________，該反應的文字表達式為____________________，該反應所屬的基本反應類型是__________。
②小王同學將用排水法收集滿氧氣的兩個集氣瓶按如圖所示放置，并分別同時迅速插入一根帶火星的木條，甲乙兩個裝置中的現象不同點是____________________。
③從某網頁上查閱到如下信息：能使帶火星的木條復燃所需氧氣的最低體積分數應在30%～50%之間。為探究更加具體和準確的數據，興趣小組的同學用排空氣法向集氣瓶中通入一定體積的氧氣，通入氧氣的體積占集氣瓶容積的體積分數和有關實驗現象如下表：
這時，小張同學脫口而出：“氧氣約占36%時就是帶火星的木條復燃的最低體積分數”，而其他同學立即反對，理由是__________，你認為能使帶火星木條復燃所需氧氣的最低體積分數為__________（實驗數據均取整數）。
（7）為保證潛水員長時間在水中工作，潛水艇里要配備氧氣再生裝置。下列幾種制取氧氣的方法：①加熱高錳酸鉀制取氧氣；②水通電制取氧氣；③氧化汞加熱制取氧氣；④過氧化鈉＋二氧化碳碳酸鈉＋氧氣，你認為最適合在潛水艇里制取氧氣的方法是__________，與其他方法相比，該方法的優點是__________。
答案解析
二氧化碳的制取
二氧化碳的實驗室制法
例題1、
【答案】
【解析】 暫無解析
例題2、
【答案】 B
【解析】 A．該裝置的氣密性檢查方法是：當拉動注射器的活塞時，錐形瓶內的空氣體積增大壓強變小，若氣密性良好則可以看到長頸漏斗的下端會產生氣泡，圖中所示裝置正確；
B．稀硫酸與塊狀石灰石反應生成微溶于水的硫酸鈣，會覆蓋在石灰石表面，阻止反應的進行，不能用于制取CO2，圖中所示裝置錯誤；
C．二氧化碳密度比空氣的大，應用向上排空氣法收集，應從長導管進氣，圖中所示裝置正確；
D．可用燃著的木條放在短導管口，若燃著的木條熄滅，說明集滿了二氧化碳，圖中所示裝置正確；
例題3、
【答案】 （1）酸雨（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；②或③（3）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；⑥（4）試管中液面上升（5）把化石燃料燃燒的氣體，先通入足量的KMnO4溶液中，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明燃燒產物中有二氧化碳
【解析】 （1）二氧化硫是形成酸雨的主要氣體；
（2）實驗室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；可用于收集CO2裝置是②或③，因為二氧化碳的密度比空氣大；
（3）Na2SO3與70%硫酸常溫下反應生成硫酸鈉和二氧化硫和水，配平即可，因此不需要加熱；
（4）將收集滿SO2的試管倒扣在水中觀察到的現象是：試管中液面上升，因為二氧化硫易溶于水；
（5）設計實驗：把化石燃料燃燒的氣體，先通入足量的KMnO4溶液中，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明燃燒產物中有二氧化碳．
隨練1、
【答案】 B
【解析】 A、大理石與稀硫酸反應，反應生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石的表面，反應逐漸停止，故A不正確；
B、根據實驗室制取二氧化碳的反應原理可知，用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，故B正確；
C、碳酸鈉和稀鹽酸反應速率太快，不易收集二氧化碳，故C不正確；
D、濃鹽酸易揮發，使收集的二氧化碳不純，故D不正確
隨練2、
【答案】 B
【解析】 不能用塊狀的大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，而用大理石的粉末可以和稀硫酸反應制取二氧化碳，大理石的粉末與塊狀的大理石相比較，大理石的粉末與稀硫酸的接觸面積更大，反應物之間接觸面積越大，越有利于反應的進行．
隨練3、
【答案】
【解析】 A、石灰石主要成分是碳酸鈣（化學式CaCO3），大理石的主要成分是碳酸鈣（化學式CaCO3）；
B、純堿的化學式為：Na2CO3；小蘇打的化學式為：NaHCO3；
C、生石灰的主要成分氧化鈣，消石灰主要成分氫氧化鈣；
D、干冰就是固態二氧化碳（化學式CO2）；冰的化學式為H2O。
故選A。
氣體制備綜合
例題1、
【答案】 （1）ABCD；Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
（2）c，d，a，b
（3）二氧化碳和氫氧化鈉反應，因此不能用氫氧化鈉吸收其中含有的氯化氫氣體；氫氣的密度比空氣的小，不能用向上排空氣法收集
【解析】 （1）鋅和稀硫酸反應制取氫氣，不需要加熱，發生裝置應選ABCD，化學方程式為：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑；
（2）用氫氧化鈉溶液吸收氯化氫氣體，用濃硫酸吸收水，要先除去氯化氫氣體后除去水蒸氣，裝置組合為：cdab；
（3）①二氧化碳和氫氧化鈉反應，因此不能用氫氧化鈉吸收其中含有的氯化氫氣體
②氫氣的密度比空氣的小，不能用向上排空氣法收集。
例題2、
【答案】 （1）錐形瓶
（2）B，F；2KClO32KCl＋3O2↑；溶解、過濾、洗滌、干燥
（3）a，d，c；吸收多余的氨氣，防止造成空氣污染
【解析】 （1）儀器①的名稱是錐形瓶；故填：錐形瓶；
（2）用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣屬于固體加熱型，所以選擇裝置B來制取，氧氣不易溶于水，所以可用排水法來收集較為純凈的氧氣；氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氧氣和氯化鉀；剩余固體是氯化鉀和二氧化錳，氯化鉀溶于水，二氧化錳不溶于水，因此可以用溶解、過濾、洗滌、干燥的方法得到二氧化錳；故填：BF；2KClO32KCl＋3O2↑；溶解、過濾、洗滌、干燥；
（3）實驗室中可以用濃氨水與生石灰制取氨氣，屬于固液常溫型，所以選擇裝置A來制取，氨氣極易溶于水，密度比空氣小，且污染空氣，所以用裝置C來收集（短進長出），最后裝置E來吸收多余的氨氣，以防造成空氣污染；故填：adc；吸收多余的氨氣，防止造成空氣污染。
例題3、
【答案】 （1）集氣瓶
（2）AC或AD
（3）將燃著的木條放在集氣瓶口，若熄滅，則已收集滿
（4）產生的氣體會從漏斗逸出；能
【解析】 暫無解析
隨練1、
【答案】 C
【解析】 暫無解析
隨練2、
【答案】 （1）長頸漏斗
（2）①b；②c
（3）BD或CD
（4）b
（5）①CaC2＋2H2O＝Ca（OH）2＋C2H2↑；②可；acd
【解析】 （1）據圖可以看出，②是長頸漏斗；
（2）①用膠皮管連接組裝儀器時，先把玻璃管口用水潤濕，然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管。
②組裝好裝置后，首先檢查裝置的氣密性；
（3）實驗室制取CO2是固液常溫型反應，可以選擇發生裝置BC，二氧化碳的密度大于空氣，能溶于水，只能使用向上排空氣法收集，故裝置組合是BD或CD。
（4）用C、F組合成的裝置來制取的氣體，則反應物是固體和液體不需要加熱，氣體不易溶于水；
（5）①電石與水反應生成氫氧化鈣和乙炔；
②實驗室制乙炔可選用裝置C，是因為可以隨時加水、可以控制反應的發生與停止、反應物能夠充分接觸。
隨練3、
【答案】 （1）A；2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；拔掉橡皮塞
（2）能控制反應的發生和停止；F；c
【解析】 （1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，是固體加熱型反應，故應該選用的發生裝置為 A；發生反應的化學方程式為2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑．若用E裝置收集氧氣，當實驗結束時，某同學先熄滅了酒精燈，忘記將導管從水中取出，在水未進入導管之前，可以立即拔掉橡皮塞。
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳時，G裝置與B裝置相比，明顯的優點是能控制反應的發生和停止。二氧化碳的密度大于空氣，能溶于水，只能采用向上排空氣法收集，故收集二氧化碳氣體時，可選D和F裝置。用F裝置代替D裝置，則產生的氣體從c端進入。
隨練4、
【答案】 （1）酒精燈；水槽
（2）A；檢查裝置的氣密性；先從水槽中移出導氣管、再熄滅酒精燈；導管口氣泡還沒有連續均勻冒出時即開始收集；文字表達式（略）
（3）文字表達式（略）；A；D；制取的CO2不純、會含有氨氣
（4）a；用一根帶火星的木條放在導管口b處、帶火星木條復燃即已收滿；b
（5）B、C、D
（6）①（略）
②B；a
③二氧化錳的質量越大
④加入的雙氧水會排出錐形瓶中空氣或反應放熱氣體體積增大，而排出的水無法回流到集氣瓶中
【解析】 暫無解析
隨練5、
【答案】 （1）鐵架臺；長頸漏斗
（2）A；F；KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）b、a、c
（4）分液漏斗
（5）a；防倒吸
（6）①大理石；CaCO3HClCaCl2+H2O+CO2；②石灰水；b；Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O；③甲、乙
（7）火星四射；①②③
（8）①a；②氣體從瓶口向外冒；③60.5%
【解析】 暫無解析
拓展
1、
【答案】 （1）③⑤；B；C；CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O（2）②①；氣密性；外焰；2KClO32KCl+3O2↑；分解；a→c→b
【解析】 （1）碳酸鈉和稀鹽酸反應速率太快，所以實驗室制取二氧化碳的藥品是大理石和稀鹽酸，該反應不需加熱，屬于固液常溫型，故選發生裝置B，二氧化碳密度比空氣大且能溶于水，所以用向上排空氣法收集，大理石主要成分碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；
2）A裝置屬于固體加熱型，據所給藥品，說明是用加熱氯酸鉀、二氧化錳的混合物的方法制取氧氣，氯酸鉀在加熱、二氧化錳作催化劑的條件下生成氯化鉀和氧氣，反應方程式是：2KClO32KCl+3O2↑；氧氣密度比水小，所以應從短管進氣，長管便于排水；
2、
【答案】 C
【解析】 A、大理石與稀硫酸反應，反應生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石的表面，反應逐漸停止，因此選項A制取方法不正確；
B、因為濃硫酸具有強氧化性，可以在金屬表面形成一層致密的氧化膜，而使內部的金屬不再與硫酸反應生成氫氣，所以不用鋅粒與濃硫酸反應來制取氫氣，因此選項B制取方法不正確；
C、根據實驗室制取二氧化碳的反應原理可知，用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，因此選項C制取方法正確；
D、碳酸鈉與稀硫酸反應速率太快，不易收集二氧化碳，因此選項D制取方法不符合實驗室氣體制取的原理；
3、
【答案】 D
【解析】 ①化合反應中能生成二氧化碳，例如碳充分燃燒生成二氧化碳；②分解反應中能生成二氧化碳，例如碳酸不穩定分解；③置換反應中能生成二氧化碳，例如碳和氧化銅在高溫下反應；④復分解反應中能生成二氧化碳，例如碳酸鈣和稀鹽酸反應．
4、
【答案】 A
【解析】 一氧化氮，雖然密度比空氣略大，但由于極易與氧氣反應且是大氣污染物，不宜用排空氣法進行收集；一氧化氮難溶于水，可用排水法進行收集；我們據此選擇出排水法收集的選項即可．
5、
【答案】 （1）①長頸漏斗；②集氣瓶
（2）2KClO32KCl＋3O2↑；D
（3）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑；可控制反應的發生與停止
（4）CaCl2；E
【解析】 （1）長頸漏斗方便加液體藥品，集氣瓶是收集藥品的儀器；
（2）裝置A的試管中沒有棉花團，因此是加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣，氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，配平即可；氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈；
（3）實驗室制取CO2，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱；F裝置的優點是：可控制反應的發生與停止；
（4）實驗室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰[Ca（OH）2]反應生成氨氣、水和氯化鈣；氨氣是一種無色、極易溶于水的氣體，因此只能用向下排空氣法收集。
6、
【答案】 （1）E
（2）試管；氧氣（或O2）
（3）Ca(OH)2
【解析】 暫無解析
7、
【答案】 （1）長頸漏斗；集氣瓶
（2）A；集氣瓶口有氣泡冒出；略；b
（3）棉花；防止高錳酸鉀進入導管、堵塞導管；略
（4）D；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；a；將燃著的木條放在導管b處、若木條熄滅則滿
（5）可以控制反應的速率；可隨時控制反應的發生于停止；I、J
【解析】 暫無解析
8、
【答案】 （1）集氣瓶
（2）C、B
（3）試管口略向下傾斜、試管口放一團棉花；試管炸裂；在集氣瓶口放一帶火星的木條，看是否復燃。
（4）溶于水（易溶于水且不和空氣的成分反應）
（5）便于控制反應
（6）①鐵絲生銹，氧氣不純；沒有在集氣瓶底放少量的水或細砂；鐵+氧氣四氧化三鐵；化合反應
②甲中燃燒比乙中更旺更持久
③該瓶中還有體積為64%的空氣，空氣中也有氧氣；49%
（7）④；能將呼出的二氧化碳轉化為氧氣且不需要加熱或通電
【解析】 暫無解析
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