【金榜学案】九年级化学上册 第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究课件 （新版）新人教版.ppt

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1、课题2二氧化碳制取的研究 学习主题学习主题 一一 实验实验室里气体制取的探究室里气体制取的探究 【问题导引】【问题导引】在在实验实验室制取气体室制取气体时应时应根据什么条件来确定装根据什么条件来确定装置置?依据什么条件确定收集装置依据什么条件确定收集装置?实验实验室里制取气体的装置包括室里制取气体的装置包括_和和_两部两部分。分。1.1.发发生装置的生装置的选择选择由反由反应应物的物的_和反和反应应_决定。决定。发发生装置生装置收集装置收集装置状状态态条件条件(1)(1)反反应应物是物是_,_,且反且反应应条件条件_,_,则选则选用下用下图图中甲装中甲装置。置。(2)(2)反反应应物是物是_,

2、_,且反且反应应条件条件_,_,则选则选用下用下图图中乙装置。中乙装置。固体固体需加需加热热液体与固体液体与固体不需加不需加热热2.2.收集装置的选择收集装置的选择收集装置收集装置收集方法收集方法气体的性气体的性质质 _法法_溶于水溶于水,不与水不与水发发生反生反应应 _法法密度密度_,_,不与不与空气中气体反空气中气体反应应排水集气排水集气不易不易向上排空气向上排空气比空气大比空气大【名师点拨】【名师点拨】收集气体时收集气体时,有时还需考虑气体是否有毒有时还需考虑气体是否有毒,能否能否造成空气污染造成空气污染,在收集这类气体时在收集这类气体时,还要采取措施还要采取措施,防止气体防止气体逸散到

3、空气中。逸散到空气中。收集装置收集装置收集方法收集方法气体的性气体的性质质 _法法密度密度_,_,不与不与空气中气体反空气中气体反应应向下排空气向下排空气比空气小比空气小学习主题学习主题 二二 二氧化碳二氧化碳实验实验室制取的探究室制取的探究 【问题导引】【问题导引】在在实验实验室中室中应应用什么用什么药药品制取二氧化碳气体品制取二氧化碳气体?应应选择选择怎怎样样的制取装置呢的制取装置呢?用什么方法用什么方法进进行行检验检验和和验满验满?1.1.二氧化碳和氧气的二氧化碳和氧气的实验实验室制取及相关性室制取及相关性质质比比较较(1)(1)制取的比较制取的比较:制取原理制取原理反反应应物的状物的状

4、态态反反应应条件条件二氧二氧化碳化碳稀稀盐盐酸与大理石酸与大理石(或石灰石或石灰石)反反应应_不加不加热热固体和液体固体和液体制取原理制取原理反反应应物的状物的状态态反反应应条件条件氧气氧气加加热热高高锰锰酸酸钾钾_加加热氯热氯酸酸钾钾和和MnOMnO2 2的混合物的混合物_分解分解过过氧化氧化氢氢溶液溶液_不加不加热热固体固体加加热热固体固体加加热热固体和液体固体和液体(2)(2)性质的比较性质的比较:气体的密度与气体的密度与空气的比空气的比较较是否溶于水是否溶于水,是否与水反是否与水反应应二氧二氧化碳化碳_溶于水溶于水,与水反与水反应应氧气氧气_大于空气大于空气大于空气大于空气不易溶于水不

5、易溶于水,不与水反不与水反应应2.2.二氧化碳的二氧化碳的实验实验室制取室制取(1)(1)药药品品:_:_与与_(_(或或_)_)(2)(2)反反应应原理原理:_:_。(3)(3)制取装置制取装置:稀稀盐盐酸酸大理石大理石石灰石石灰石CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O(4)(4)检验检验:通入通入_,_,若若_,_,证证明是二氧化明是二氧化碳。碳。(5)(5)验满验满:将燃着的木条接近将燃着的木条接近_,_,如果如果_,_,证证明已明已满满。澄清的石灰水澄清的石灰水石灰水石灰水变浑浊变浑浊集气瓶口集气瓶口木条熄木条熄灭灭3

6、.3.实验实验室制取气体的一般思路和方法室制取气体的一般思路和方法(1)(1)确定制取气体的确定制取气体的_。(2)(2)确定制取气体确定制取气体时应时应采用的采用的实验实验装置装置,包括气体包括气体_装置和装置和_装置。装置。(3)(3)确定如何确定如何验证验证制得的气体就是所要制取的气体。制得的气体就是所要制取的气体。化学反化学反应应原理原理发发生生收集收集1.1.实验实验室制取二氧化碳室制取二氧化碳为为什么用稀什么用稀盐盐酸酸,而不用而不用浓盐浓盐酸酸?能否能否用稀硫酸代替稀用稀硫酸代替稀盐盐酸酸?提示提示:由于浓盐酸有挥发性由于浓盐酸有挥发性,会挥发出氯化氢气体会挥发出氯化氢气体,使制

7、得的使制得的二氧化碳气体中混有大量氯化氢气体而不纯二氧化碳气体中混有大量氯化氢气体而不纯;而稀硫酸与块而稀硫酸与块状大理石状大理石(或石灰石或石灰石)反应生成微溶于水的硫酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在会覆盖在大理石大理石(或石灰石或石灰石)的表面的表面,使反应难以继续进行。使反应难以继续进行。2.2.气体的气体的检验检验与与验满验满有什么区有什么区别别?提示提示:气体的检验是证明某种气体是不是要收集的气体气体的检验是证明某种气体是不是要收集的气体,而验而验满是已知收集的是某种气体满是已知收集的是某种气体,证明是否收集满。比如不能用证明是否收集满。比如不能用燃着的木条检验二氧化碳燃着的木

8、条检验二氧化碳,因为能使燃着木条熄灭的不仅是因为能使燃着木条熄灭的不仅是二氧化碳二氧化碳,还有氮气等。还有氮气等。考点考点 1 1 实验实验室制取二氧化碳室制取二氧化碳药药品的品的选择选择【典例】【典例】(2011(2011苏苏州中考改州中考改编编)实验实验室制室制备备二氧化碳气体常用二氧化碳气体常用的方法是的方法是()A.A.煅煅烧烧石灰石石灰石B.B.点燃木炭点燃木炭C.C.用石灰石与稀用石灰石与稀盐盐酸反酸反应应D.D.用木炭与氧化用木炭与氧化铜铜反反应应【解析】【解析】选选C C。A A选项需要高温选项需要高温,浪费能源浪费能源;B;B选项不易操作选项不易操作,得得到的气体不纯到的气体

9、不纯;D;D选项反应条件较高且浪费资源选项反应条件较高且浪费资源;C;C选项反应速选项反应速率适中率适中,容易操作。容易操作。【方法平台】【方法平台】选择实验室制取气体药品的方法选择实验室制取气体药品的方法实验室制取气体在选择反应原理时实验室制取气体在选择反应原理时,一要考虑所用反应物廉一要考虑所用反应物廉价易得价易得;二是反应条件容易达到二是反应条件容易达到,反应速率便于控制反应速率便于控制;三是要三是要便于收集便于收集,且收集的气体纯度尽可能高等因素。为了使气体且收集的气体纯度尽可能高等因素。为了使气体的纯度高的纯度高,反应物尽量不要用气体反应物尽量不要用气体,生成物最好只生成一种气生成物

10、最好只生成一种气体。体。考点考点 2 2 实验实验室制取气体装置的室制取气体装置的选择选择【典例】【典例】(2012(2012宁夏中考宁夏中考)实验实验室里室里现现有有氯氯酸酸钾钾、二氧化、二氧化锰锰、稀硫酸、石灰石和稀稀硫酸、石灰石和稀盐盐酸以及下列酸以及下列仪仪器器:(1)(1)利用上述利用上述仪仪器和器和药药品可以制取二氧化碳品可以制取二氧化碳,你你选择选择的的仪仪器是器是_(_(填序号填序号),),药药品是品是_,_,反反应应的化学方程的化学方程式是式是_。(2)(2)若若补补充一种充一种仪仪器器_(_(填填仪仪器名器名称称),),再利用上述再利用上述仪仪器和器和药药品品还还可以制取氧

11、气可以制取氧气,你你选择选择的的仪仪器是器是_(_(填序号填序号),),反反应应的化学方程式是的化学方程式是_。(3)(3)确定气体收集装置确定气体收集装置应应考考虑虑的因素是的因素是_和和_。【解析】【解析】(1)(1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,是是固体与液体反应且不需加热固体与液体反应且不需加热,应选择的仪器是集气瓶、双孔应选择的仪器是集气瓶、双孔橡皮塞、锥形瓶和长颈漏斗橡皮塞、锥形瓶和长颈漏斗,药品是石灰石和稀盐酸药品是石灰石和稀盐酸,不能选不能选用稀硫酸用稀硫酸,反应的化学方程式是反应的化学方程式是CaCOCaCO3 3+2HCl=C

12、aCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+O+COCO2 2。(2)(2)若再利用上述仪器和药品制取氧气若再利用上述仪器和药品制取氧气,应补充盛放应补充盛放药品的试管药品的试管,反应还需要集气瓶、单孔橡皮塞和导管、酒精反应还需要集气瓶、单孔橡皮塞和导管、酒精灯、铁架台等灯、铁架台等,二氧化锰做反应的催化剂二氧化锰做反应的催化剂,反应的化学方程式反应的化学方程式是是2KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2。(3)(3)收集气体一般采用排空气收集气体一般采用排空气法和排水法法和排水法,故确定气体收集装置应考虑的因素是气体的密故确定气体收集装置应考虑的因素是气体的密度

13、和溶解性或能否与水反应。度和溶解性或能否与水反应。MnOMnO2 2=答案答案:(1)(1)石灰石和稀盐酸石灰石和稀盐酸CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2(2)(2)试管试管2KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2(3)(3)气体的密度溶解性或能否与水反应气体的密度溶解性或能否与水反应MnOMnO2 2=【拓展归纳】【拓展归纳】固固液不加热型装置的比较液不加热型装置的比较实验室用固体与液体常温下发生反应制取气体实验室用固体与液体常温下发生反应制取气体,常用到以下常用到以下发生装置。发生装置。其中其中,

14、A,A装置操作简便但产生的气体量少装置操作简便但产生的气体量少;B;B装置便于加液体药装置便于加液体药品且量大但无法控制反应速率品且量大但无法控制反应速率;C;C与与D D装置便于添加液体药品装置便于添加液体药品并能控制反应速率并能控制反应速率,还有利于节约药品。还有利于节约药品。结结合合实验实验室制取二氧化碳的室制取二氧化碳的实验实验装置装置,根据装置根据装置图图中所指出中所指出的的错误错误,将下将下图图填写完整。填写完整。提示提示:在用长颈漏斗与锥形瓶制取二氧化碳时在用长颈漏斗与锥形瓶制取二氧化碳时,为了防止气体为了防止气体从长颈漏斗口逸出从长颈漏斗口逸出,下端应伸入液面以下下端应伸入液面

15、以下;为了便于气体导出为了便于气体导出,导管应刚露出橡皮塞即可导管应刚露出橡皮塞即可;由于二氧化碳的密度大于空气由于二氧化碳的密度大于空气,应应用向上排空气法收集用向上排空气法收集,并且导管要伸到集气瓶底部。并且导管要伸到集气瓶底部。1.1.用石灰石和稀用石灰石和稀盐盐酸反酸反应应制取制取较较多的二氧化碳气体多的二氧化碳气体,一般不一般不必使用的必使用的仪仪器是器是()A.A.锥锥形瓶形瓶B.B.导导管管C.C.水槽水槽 D.D.长颈长颈漏斗漏斗【解析】【解析】选选C C。根据二氧化碳能溶于水的性质。根据二氧化碳能溶于水的性质,不能用排水法不能用排水法收集收集,所以不需要水槽。所以不需要水槽。

16、2.2.确定某种气体的确定某种气体的实验实验室制法室制法时时,不需要考不需要考虑虑的是的是()A.A.反反应应所需的所需的药药品和反品和反应应条件条件B.B.实验实验装置装置C.C.气体的气体的验证验证D.D.气体的用途气体的用途【解析】【解析】选选D D。根据实验室制取气体的一般思路。根据实验室制取气体的一般思路,首先确定制首先确定制取气体的化学反应原理取气体的化学反应原理,然后确定制取气体时应采用的实验然后确定制取气体时应采用的实验装置装置,最后确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。最后确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。一般不考虑气体的用途。一般不考虑气体的用途。3.3.一氧化

17、氮是一种无色气体一氧化氮是一种无色气体,难难溶于水溶于水,密度比空气略大密度比空气略大,能跟能跟空气中氧气迅速反空气中氧气迅速反应应生成二氧化氮气体生成二氧化氮气体,现现要收集一瓶一氧要收集一瓶一氧化氮气体化氮气体,应应采取的方法是采取的方法是()A.A.排水集气法排水集气法 B.B.向上排空气法向上排空气法C.C.向下排空气法向下排空气法 D.D.排水法和向上排空气法排水法和向上排空气法【解析】【解析】选选A A。根据一氧化氮的密度与空气比较接近。根据一氧化氮的密度与空气比较接近,且能跟且能跟空气中氧气迅速反应空气中氧气迅速反应,所以不能用排空气法收集所以不能用排空气法收集,由于其难溶由于其

18、难溶于水于水,所以能用排水法收集。所以能用排水法收集。4.4.可用推拉注射器活塞的方法可用推拉注射器活塞的方法检查检查如如图图所示装置的气密性所示装置的气密性,缓缓慢拉活塞慢拉活塞时时,如果装置气密性如果装置气密性良好良好,可可观观察到察到()A.A.长颈长颈漏斗下端管口漏斗下端管口产产生气泡生气泡B.B.瓶口液面上升瓶口液面上升C.C.长颈长颈漏斗内有液面上升漏斗内有液面上升D.D.注射器内有液体注射器内有液体【解析】【解析】选选A A。缓慢拉活塞时。缓慢拉活塞时,锥形瓶内的压强减小锥形瓶内的压强减小,空气从空气从长颈漏斗口进入长颈漏斗口进入,所以长颈漏斗下端管口产生气泡。所以长颈漏斗下端管

19、口产生气泡。5.(20115.(2011衡阳中考衡阳中考)关于甲、乙、丙、丁四个装置关于甲、乙、丙、丁四个装置(如如图图所示所示)的的说说法不正确的是法不正确的是()A.A.甲装置可用作制取氧气的甲装置可用作制取氧气的发发生装置生装置B.B.乙装置可用作制取二氧化碳的乙装置可用作制取二氧化碳的发发生装置生装置C.C.可用丙装置收集可用丙装置收集氢氢气气D.D.可用丁装置收集氧气可用丁装置收集氧气【解析】【解析】选选C C。本题考查对气体发生装置和收集装置的认识。本题考查对气体发生装置和收集装置的认识。氢气的密度小于空气氢气的密度小于空气,应用向下排空气法应用向下排空气法,丙为向上排空气法丙为向

20、上排空气法,只能收集密度比空气大的气体。只能收集密度比空气大的气体。6.6.实验实验室用双氧水分解制氧气和用大理石与室用双氧水分解制氧气和用大理石与盐盐酸反酸反应应制二氧制二氧化碳相比化碳相比较较,下列下列说说法中不正确的是法中不正确的是()A.A.反反应应都不需要加都不需要加热热B.B.反反应应原理都是分解反原理都是分解反应应C.C.前者可用排水法收集后者只能用向上排空气法收集前者可用排水法收集后者只能用向上排空气法收集D.D.所用所用药药品的状品的状态态相同相同【解析】【解析】选选B B。实验室用双氧水催化分解制氧气的化学方程。实验室用双氧水催化分解制氧气的化学方程式式:2H:2H2 2O

21、 O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2,用大理石与盐酸反应制二氧化碳用大理石与盐酸反应制二氧化碳的化学方程式的化学方程式:CaCO:CaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2,两者都不需两者都不需要加热要加热;所用药品的状态都是固体和液体所用药品的状态都是固体和液体;前者是分解反应前者是分解反应,后者不是后者不是;前者不易溶于水前者不易溶于水,可用排水法收集可用排水法收集,后者溶于水只后者溶于水只能用向上排空气法收集。所以只有选项能用向上排空气法收集。所以只有选项B B符合题意。符合题意。MnOMnO2 2=7.(20127.(20

22、12襄阳中考襄阳中考)根据根据实验实验室室制取二氧化碳的装置制取二氧化碳的装置图图(如如图图),),回答相关回答相关问题问题:(1)(1)请请指出指出图图中一中一处错误处错误(只用文字只用文字叙述即可叙述即可)_;)_;(2)(2)小小丽丽同学用改正后的装置制取另一种气体同学用改正后的装置制取另一种气体,其反其反应应的化学的化学方程式方程式为为_。【解析】【解析】本题以实验室制取二氧化碳为主题本题以实验室制取二氧化碳为主题,考查实验室制考查实验室制取二氧化碳的注意事项和制取气体的原理。取二氧化碳的注意事项和制取气体的原理。(1)(1)长颈漏斗下长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下端管口必须伸入液面

23、以下,否则气体会从长颈漏斗口向外逸否则气体会从长颈漏斗口向外逸出出,因而收集不到气体因而收集不到气体;伸入锥形瓶内的导管要刚好露出胶塞伸入锥形瓶内的导管要刚好露出胶塞即可即可,伸入太长不利于气体的排出伸入太长不利于气体的排出,如图所示会将液体排出。如图所示会将液体排出。(2)(2)能根据装置和反应条件选择制取的气体能根据装置和反应条件选择制取的气体,反应不需要加热反应不需要加热,所以反应物是固体和液体所以反应物是固体和液体,可以是用过氧化氢和二氧化锰制可以是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。取氧气。答案答案:(1)(1)长颈漏斗下端管口没有伸入液面以下长颈漏斗下端管口没有伸入液面以下(或锥形瓶内或

24、锥形瓶内的导气管伸入液面以下的导气管伸入液面以下)(2)2H(2)2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2MnOMnO2 2=8.(20128.(2012玉林中考玉林中考)实验实验室利用下列装置可以制取某些气体室利用下列装置可以制取某些气体,请请根据要求回答根据要求回答:(1)(1)写出写出图图中中仪仪器的名称器的名称_。(2)(2)实验实验室制取二氧化碳室制取二氧化碳,可可选选用的用的发发生装置是生装置是_(_(填字填字母母)。(3)(3)实验实验室用加室用加热氯热氯酸酸钾钾和二氧化和二氧化锰锰制取氧气的化学方程式制取氧气的化学方程式为为_。如果用。如果用C C装置来收集装

25、置来收集氧气氧气,则则气体从气体从_(_(填填“a”“a”或或“b”)“b”)端管口端管口进进入。入。【解析】【解析】(1)(1)根据图示可以判断仪器根据图示可以判断仪器是试管是试管;(2);(2)在常温下在常温下用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳,因此不需要加热因此不需要加热;(3);(3)氯氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,按化学方程式的书写步骤可以书写出化学方程式按化学方程式的书写步骤可以书写出化学方程式;如果用如果用C C装装置来收集氧气置来收集氧气,因为氧气的密度比空气的密度大因为氧气

26、的密度比空气的密度大,则气体从则气体从a a端进入。端进入。答案答案:(1)(1)试管试管(2)B(2)B(3)2KClO(3)2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2a aMnOMnO2 2=【拓展归纳】【拓展归纳】特殊收集装置特殊收集装置“多功能瓶多功能瓶”收集装置中收集装置中,除了普通的排水法和排空气法之除了普通的排水法和排空气法之外外,还有一种特殊的装置还有一种特殊的装置,如图所示。该装置被如图所示。该装置被称为称为“多功能瓶多功能瓶”,”,除了用来收集气体外除了用来收集气体外,还可还可以用来除杂、洗气、干燥等。其中用来收集气体时以用来除杂、洗气、干燥等。其中用来收集气体

27、时,如果用如果用排水法收集排水法收集,都是都是“短管进气短管进气,长管出水长管出水”,”,等到水排干净时等到水排干净时,气体就收集满了。用排空气法收集气体时气体就收集满了。用排空气法收集气体时,密度比空气大的密度比空气大的气体气体,气体气体“长进短出长进短出”,”,密度比空气小的气体密度比空气小的气体,气体气体“短进短进长出长出”。9.9.如如图图是某同学是某同学设计设计的的实验实验室制取气体的装置室制取气体的装置,请请完成下列完成下列问题问题:(1)(1)写出写出图图中中a a、b b仪仪器的名称器的名称:a_a_b_;b_;该该装置中小装置中小试试管的作用是管的作用是_。(2)(2)若用若

28、用该该装置制取氧气装置制取氧气,写出反写出反应应的化学方程式的化学方程式:_。检验该检验该气体是否收集气体是否收集满满的方法的方法是是_。(3)(3)若用若用该该装置制取装置制取COCO2 2气体气体,锥锥形瓶底部形瓶底部应应放入的放入的药药品名称是品名称是_,_,往往a a中加入的中加入的药药品名称是品名称是_。【解析】【解析】(1)(1)从装置图可以判断从装置图可以判断a a是长颈漏斗是长颈漏斗,b,b是锥形瓶是锥形瓶,A,A装装置中使用小试管可以节约药品置中使用小试管可以节约药品,并且还能形成液封并且还能形成液封,可控制反可控制反应的进行。应的进行。(2)(2)如果用该装置制取氧气如果用

29、该装置制取氧气,应该用过氧化氢与二氧化锰制取应该用过氧化氢与二氧化锰制取氧气氧气,氧气验满的方法是将带火星的木条放在瓶口氧气验满的方法是将带火星的木条放在瓶口,如果带火如果带火星的木条复燃星的木条复燃,说明氧气集满。说明氧气集满。(3)(3)用该装置制取二氧化碳气体时用该装置制取二氧化碳气体时,锥形瓶底部应放入大理石锥形瓶底部应放入大理石或石灰石或石灰石,从长颈漏斗口加入稀盐酸。从长颈漏斗口加入稀盐酸。答案答案:(1)(1)长颈漏斗锥形瓶节约药品长颈漏斗锥形瓶节约药品,可控制反应速率的可控制反应速率的快慢快慢,随时使反应发生和停止随时使反应发生和停止(2)2H(2)2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2将带火星的木条放在瓶口将带火星的木条放在瓶口,如果如果带火星的木条复燃带火星的木条复燃,说明氧气集满了说明氧气集满了(3)(3)大理石大理石(或石灰石或石灰石)稀盐酸稀盐酸MnOMnO2 2=