人教版考点20 二氧化碳的实验室制法-备战2020年中考化学考点一遍过.doc

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
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。
（2）也不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，挥发出***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。
4．实验步骤
（1）按装置图组装好仪器；
（2）检查装置的气密性；
（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。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
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+CO2↑
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2KClO32KCl＋3O2↑
2H2O22H2O+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：
（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；
（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。
（1）固体+固体气体，用如图A所示装置。
注意：
①试管口略向下倾料。
②导管不能伸入试管太长，以刚好露出胶塞为宜。
（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
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。
、
（2）排空气法
①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。
②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：
①组装仪器：一般按从下到上，从左到右的顺序进行组装；
②检查装置气密性；
③装药品：若是固体跟液体反应，