資源簡介

(共32張PPT)
第六單元　碳和碳的氧化物
必做實驗3　二氧化碳的實驗室制取
【實驗目的】學習組裝石灰石(或大理石)與稀鹽酸反應制取二氧化碳的實驗裝置,并能制取和收集二氧化碳。
實驗 用品 實驗 儀器 燒杯、集氣瓶、錐形瓶、導管、膠皮管、雙孔橡膠塞、長頸漏斗、鑷子等
實驗 藥品 大理石(或石灰石)、阿稀鹽酸、澄清石灰水
反應原理 　CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　
發(fā)生 裝置 裝置 選擇依據:反應物的狀態(tài)和反應條件
A　 　B　 　C　 　D
類型 固液不加熱型
裝置優(yōu)點 A 裝置簡單 注意事項 加入藥品不能太多,防止
　 　
B 　 　 長頸漏斗末端要伸入液面以下,防止　
　
C 　 　 分液漏斗末端不伸入液面以下
D 　 　 大理石或石灰石放在　 　
可以隨時添加液體藥品
可以控制反應速率
可控制反應的發(fā)生與停止
產生氣體的速率太快,不便于收集
產生的氣體從長頸漏斗末端逸出
多孔隔板上
收集 裝置 裝置 選擇依據:氣體的　 　、溶解性及能否與水反應

向上排空氣法
注意事項 導管要伸到集氣瓶底部,目的是
　 　
密度
排盡集氣瓶內的空氣
(續(xù)表)
實驗步驟 以裝置B制取二氧化碳為例:
1.查:連接好裝置后,先檢查　 　;
2.裝:在錐形瓶中加入少量大理石(或石灰石),再從長頸漏斗中注入稀鹽酸(先固后液);
3.收:用集氣瓶收集產生的二氧化碳氣體;
4.檢:用燃著的木條檢驗二氧化碳是否收集滿
注意事項:1.不能使用濃鹽酸,因為濃鹽酸具有　 　,會揮發(fā)出氯化氫氣體,使收集的氣體不純;2.不能使用稀硫酸,因為稀硫酸與碳酸鈣反應生成微溶性的硫酸鈣,覆蓋在大理石(或石灰石)表面,阻止反應進行;3.不能用碳酸鈉(或碳酸鉀)粉末代替大理石(或石灰石),因為碳酸鈉(或碳酸鉀)是粉末狀固體,與稀鹽酸接觸面積大,反應劇烈,不利于控制反應速率及氣體的收集
裝置的氣密性
揮發(fā)性
檢驗
將產生的氣體通入　 　中,若觀察到
　 　,則證明該氣體是二氧化碳
驗滿
將燃著的木條放到　 　,若木條熄滅,則證明已收集滿
澄清石灰水
澄清石灰水變渾濁
集氣瓶口
【實驗分析與評價】
(1)在實驗中發(fā)現二氧化碳未收集滿,可能的原因是　 　 ,解決方法是
　 　。
(2)檢驗二氧化碳時,澄清石灰水始終未變渾濁,可能的原因是 。
　石灰水已變質(或鹽酸濃度較大,或二氧化碳中混有氯化氫氣體,合理即可)
藥品的量不足(合理即可)
繼續(xù)加入藥品(與上一空對應,合理即可)
【實驗拓展】
一、裝置的創(chuàng)新
圖1:　 　;同學們在實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳,并對制取裝置進行了改進(如圖所示),該裝置具有的優(yōu)點是圖2:　 　。
可以控制反應速率
可以控制反應的發(fā)生與停止
二、多功能瓶的使用
1.排空氣法收集二氧化碳
　　用圖1裝置收集二氧化碳,氣體應從導管　 　(選填“a”或“b”)端通入;若利用圖2裝置收集,二氧化碳應從
　 　(選填“c”或“d”)端通入。
d
a
2.二氧化碳的驗滿
用圖1裝置收集二氧化碳,檢驗氣體已經收集滿的方法是
　 　。若利用圖2裝置收集,檢驗氣體已經收集滿的方法是
　 　。
將燃著的木條放在導管c端,若木條熄滅,證明已經收集滿
將燃著的木條放在導管b端,若木條熄滅,證明已經收集滿
3.二氧化碳的除雜、干燥
制取的二氧化碳中往往含有水分和氯化氫氣體。
①除雜:先用　 　除去HCl氣體;
②干燥:再通過盛有　 　的裝置進行干燥,不能用堿性干燥劑。
濃硫酸
飽和碳酸氫鈉溶液
三、易錯警示
檢驗二氧化碳一定要用　 　,不能用燃著的木條,因為能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是CO2,還有可能是N2、稀有氣體等其他氣體。
澄清石灰水
碳單質的性質及用途
1.(2022·江西節(jié)選)央視欄目《典籍里的中國》展現了中國智慧,其中有許多古今對比。
(1)記錄——古代用墨書寫的典籍保存至今而不變色,體現了碳在常溫下的化學性質:　 　。
【解析】 古代用墨書寫的典籍保存至今而不變色,體現了碳在常溫下的化學性質穩(wěn)定。
穩(wěn)定性(或不活潑)
碳單質的結構和性質
1.1　豐富多彩的物質世界里,含碳物質占有重要地位。
(1)金剛石和石墨均是由碳元素組成的單質,但兩者物理性質差異較大,原因是　 　。
(2)活性炭有較強的吸附能力,是因為活性炭具有
　 　的結構。

疏松多孔
碳原子排列方式不同
(3)石墨烯是一種革命性材料,它也是由碳元素組成的一種單質。如果它在氧氣中燃燒不充分,易產生的氣體是
　 　(填化學式)。
(4)我國古代已經掌握用焦炭和鐵礦石煉鐵的反應,寫出焦炭和氧化鐵反應的化學方程式:　 　。
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
CO
【解析】 (1)金剛石和石墨均是由碳元素組成的單質,由于碳原子排列方式不同,兩者物理性質差異較大。
(2)活性炭具有疏松多孔的結構,故有較強的吸附能力。
(3)石墨烯是由碳元素組成的一種單質。它在氧氣中燃燒充分時生成二氧化碳,燃燒不充分時生成一氧化碳,其化學式為CO。
(4)焦炭和氧化鐵高溫下生成鐵和二氧化碳。
一氧化碳和二氧化碳的主要性質
2.(2018·江西)關于氧氣和二氧化碳的說法正確的是 ( )
A.構成:都是由分子構成的,且都含有氧分子
B.性質:常溫下均為氣體,且都易溶于水
C.用途:氧氣可用作燃料,二氧化碳可用作化工原料
D.轉化:在自然界中氧氣和二氧化碳可以相互轉化
D
二氧化碳的實驗室制取及性質
3.(2022·江西節(jié)選)根據下圖裝置回答有關問題:
(1)實驗室制二氧化碳的化學方程式為
　 　。圖一中,與裝置A相比,選用裝置B制二氧化碳的優(yōu)點是　 　。將產生的二氧化碳通入圖二裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,飽和澄清石灰水變渾濁,根據玻璃管中的現象可知二氧化碳的化學性質是　 　;若試管中導管口有連續(xù)、均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁,其原因是　 　。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體
可以控制反應速率
二氧化碳能與水反應生成碳酸
【解析】 實驗室用石灰石或大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳;裝置B使用分液漏斗,可以通過分液漏斗控制液體滴加的速率,來控制反應速率;將產生的二氧化碳通入圖二裝置中,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,說明二氧化碳能與水反應生成碳酸;試管中導管口有連續(xù)、均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁,其原因是鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體,氯化氫氣體溶于水形成鹽酸,鹽酸與氫氧化鈣反應。
4.(2021·江西節(jié)選)根據下圖回答有關問題:
(1)實驗室制取并收集二氧化碳需在上圖中選用A、C、G與
　　(填字母)組合;檢驗二氧化碳是否集滿的方法是
　 　 。
把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則說明氣體已收集滿
F
(2)將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現象,為探究二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應,思成同學利用圖甲所示裝置測定二氧化碳濃度變化,采集數據繪制成曲線(如圖乙)。據圖乙分析,能說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生反應的時間段是
　 　。ab段二氧化碳濃度不變的原因是
　 　。
水中二氧化碳已經達到飽和
t2~t3
【解析】 (1)實驗室制取二氧化碳的反應為固液不加熱型反應,發(fā)生裝置選錐形瓶(A)用于盛放藥品、長頸漏斗(G)用于添加鹽酸;二氧化碳密度大于空氣,收集裝置選擇向上排空氣法裝置,需要使用集氣瓶(C)和雙孔橡膠塞(F)用于導出氣體;二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒,檢驗二氧化碳是否集滿的方法是把燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則說明氣體已收集滿。
(2)氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,二氧化碳能溶于水并和水反應;圖乙中t2~t3段二氧化碳濃度明顯減小至零,說明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應;ab段二氧化碳濃度不變的原因是水中二氧化碳已經達到飽和。
5.(2020·江西節(jié)選)下圖中E是小組同學組裝的實驗室制二氧化碳氣體的發(fā)生裝置,該裝置的優(yōu)點是
　 　;為了解裝置具有該優(yōu)點的原因,他們在裝置E中連接壓強傳感器(如圖F),從而測定實驗中試管內氣體壓強變化的情況(如圖G)。下列說法正確的是
　 　(填序號,雙選)。
Ⅱ、Ⅲ
能控制反應的發(fā)生和停止
Ⅰ.ab段試管中液面逐漸上升
Ⅱ.bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸
Ⅲ.c點的對應操作是打開彈簧夾
6.(2019·江西節(jié)選)根據下列實驗裝置改進,請回答有關問題:
實驗一:
①儀器a的名稱是　 　;制取二氧化碳的化學方程式為　 　 。
②改進裝置的優(yōu)點是
　 　。
可以控制反應速率(節(jié)省藥品,或控制反應的發(fā)生和停止,或方便及時排出廢液等)
長頸漏斗
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑

展開更多......

收起↑