课题2二氧化碳制取的研究.ppt

你还记得空气的组成吗？,空气中含有碳,吗？,元素,实验室能证明空气中有二氧化碳存在吗？,实验室能以空气为原料，提取其中的二氧化碳吗？,6. 二氧化碳制取的研究,实验室为什么可以用两种不同的实验装置来制取氧气?,液体与固体在常温下反应制取气体。,固体在加热条件下反应制取气体。,研究与实践,实验室制取气体的装置的确定,气体发生装置,反应物的状态,反应条件,固体反应物,（是否需加热、催化剂等）,气体收集装置,排空气法,密度比空气大：,向上排气法,密度比空气小：,向下排气法,排水法,（不易溶于水、不与水反应）,固体和液体反应,液体和液体反应,（5）整个实验要完成需如何操作(操作步骤 和注意事项)。,（1）寻找能生成CO2 的反应，从中选出最适合实验室制取CO2 的反应(原料及原理)。,（2）设计何种发生装置来完成上述的反应?,（3）气体如何收集?如何验满?,（4）如何确定得到的气体就是我们所要的CO2(气体检验问题)?,请你说出几种能生成CO2的化学反应,CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2,碳燃烧:,碳还原氧化铜,碳还原氧化铁,石灰石高温分解,大理石或石灰石与稀盐酸在常温下反应:,蜡烛、酒精、汽油等含碳物质燃烧都产生CO2,选择反应原理一般考虑：能否反应生成指定物质？是否适宜实验室制取？具体：,1、所用药品易得、廉价 2、反应条件要求不高、节省能源 3、操作简单没有危险 4、生成的气体便于收集，纯度较高 5、对环境没有污染,资料：,1、含碳酸根离子的化合物例：碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3能与稀盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反应生成二氧化碳。 2、把燃着的木条放入二氧化碳中，木条 ， 把燃着的木条伸入氮气中，木条 。 3、向石灰水中吹气，现象 ，说明二氧化碳能让石灰水变浑浊。 4、标准状况下，CO2的密度为1.977g/L, 空气的密度为1.293g/L。 5、二氧化碳能溶于水，且与水反应。,实 验 探 究,有大量气泡产生，反应剧烈,因反应速率太快，不易收集,有大量气泡产生，反应剧烈,因反应速率太快，不易收集,产生气泡速率比较适中,适合实验室制取二氧化碳气体,有大量气泡产生，反应剧烈,因反应速率太快，不易收集,有大量气泡产生，反应剧烈,因反应速率太快，不易收集,开始有气泡，一会儿就停止。,反应会中止，不能用于制取,市场信息：碳酸钠售价1200元/吨 石灰石售价4.4元/吨,实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是: (填序号) 。,3,1、用浓盐酸代替稀盐酸 与石灰石反应有哪些缺点？,浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体，导致不纯。,2、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取CO2？,碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成CO2,但反应速度太快，不利于收集，因此不用于实验室制取CO2 气体。,拓展知识：,不能用。因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反应继续进行 。,3、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制CO2,为什么？,实验设计结论,实验室制取CO2的原料:,碳酸钙（块状固体）,稀盐酸（液体）,实验室制取CO2的原理:,选择反应发生装置的依据:,块状固体和液体，在常温下反应（反应不需要加热）。,实验室收集CO2的方法和原理:,只能用向上排气法收集CO2。 因为CO2密度比空气大，能溶于水。,CO2和O2的比较,固+液,常温,比空气大,能溶于水,固体,加热,比空气大,不易溶 于水,液+固,常温,制 取 CO2 的 装 置,根据原理选择实验仪器,B F G H；,E F I；,B F A I；,E F A I；,E F G H；,B F I；,C F G H；,C F A I；,C F I；,发生装置,收集装置,固液不加热型,向上排空气法,A,B,C,D,E,F,气体制取装置特点,B,简便但量小,便于加酸且量大,便于加酸并控制反应速率,便于加酸且能随时控制反应的开始和停止,制 取 CO2 的 装 置,你还能设计出哪些可用于实验室制取二氧化碳的装置?,注意事项： 长颈漏斗必须液封 导管应在橡皮塞下少许 导管应接近集气瓶底部,防止气体从长颈漏斗口逸出,便于排出气体,能充分排走集气瓶中的空气,？,目的：,实验室制取二氧化碳的装置,制 取 CO2 的 装 置,请指出左图所示装置中的错误之处，并加以改正。,长颈漏斗下口在液面以上； 在长颈漏斗下口插入液面 以下。,导管伸入锥形瓶的液面以下； 导管伸入锥形瓶应刚露出橡皮塞为好。,排气法收集气体时，导管伸入集气瓶内过短； 导管伸入集气瓶，应接近瓶底为好。,收集CO2不能用向下排气法； 应用向上排气法来收集CO2气体。,实验操作的步骤,请根据图示，叙述实验室制取二氧化碳的操作步骤。,如图所示，用 B 装置作实验室制取二氧化碳的气体发生装置时，应如何检查装置的气密性呢？,液差法（注水法）,方法二：从漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧弹簧夹，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置不漏气。,方法一：用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中注水，停止加水后，漏斗中水柱高度保持不变，则说明装置气密性好。,制取二氧化碳的实验步骤：,向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下， 堵住导气管，继续向长颈漏斗加水，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好,先加固体，后加液体,导气管插入到集气瓶的底部,用燃着的木条平放在集气瓶口,1、按要求连接好仪器。,2、检查装置的气密性。,3、加药品。,4、收集气体。,5、验满。,放置：盖上玻璃片正放（因为二氧化碳的密度比空气大）,检验方法：,将气体通入澄清的石灰水， 石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。,澄清石灰水,验满方法：,将燃着的 木条放在集气瓶口，火焰熄灭 ,证明二氧化碳已收集满。,小结,二氧化碳实验室制法,1）药品选择,2）反应原理,3）装置选择,4）收集方法,6）验满方法,5）检验方法,7）操作步骤及注意事项,（石灰石和稀盐酸）,（固液常温型）,（向上排空气法）,（澄清石灰水变浑浊）,（燃着的木条放瓶口,木条熄灭）,反应原理,发生装置,收集装置,检验、验满方法,反应物的状态和反应发生的条件,气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应,反应物及化学反应的方程式,利用气体的化学性质,制取装置,实 验 探 究,选择制取O2、CO2、H2的装置,如右图所示装置有多种用 途，请回答下列问题： 若用排空气法收集CO2， 则CO2气体应从装置的(填:a或 b；下同) 端通入。 若用排水法收集O2，先将瓶内装满水，然后O2从 端通入。 若用水将贮存在装置中的O2排出，进行实验时，水应从 端注入。 若要检验CO2气体，应将气体从a端通入，瓶中应盛有 。,实 验 探 究,随堂练习,1、实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热来制取甲烷气体，甲烷的密度比空气的小，极难溶于水。请你根据上述内容回答：制取甲烷时可选用的装置与实验室用 制取 的发生装置相同；收集甲烷时可选用的装置是 或 。,氧气,排水法,向上排空气法,高锰酸钾或氯酸钾,2、下列实验操作正确的是（ ）。 A.用排水法收集气体时,导气管口一有气泡冒出即可开始收集。 B.用排空气法收集体时,导气管伸入试管口处即可。 C.用排水法收集气体时,当导管口连续、均匀产生气泡时 方可收集。 D.用排空气法收集气体时,导管口紧抵集气瓶底。 3、水垢是由氢氧化镁和碳酸钙为主要成分组成的混合物，欲证明水垢中有碳酸钙，所需要的化学试剂是（ ） A.澄清石灰水和氧气 B.盐酸和澄清石灰水 C.二氧化碳和水 D.生石灰和水,C,B,4、阅读下文：硫化氢（H2S）是一种无色的且有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，形成氢硫酸。实验室用块状的硫化亚铁跟稀硫酸反应来制取硫化氢气体，试回答： （1）硫化氢气体具有臭鸡蛋气味，这是硫化氢的 （填物理或化学）性质。 （2）实验室制取硫化氢气体的发生装置与 相同，收集硫化氢气体用 法。 （3）硫化氢气体可以燃烧，当氧气充分时生成二氧化硫和水，当氧气不充分时生成硫和水，试写出上述两个反应的化学方程式 ； 。,5、在珍珠粉上滴几滴稀盐酸，能产生使澄清的石灰水变浑浊的气体，这说明珍珠中含有： A 、硫酸根离子 B、碳酸根离子 C、氯离子 D 、钙离子 6、实验室中检验二氧化碳用 ； 实验室中检验氧气用 ； 实验室中验满二氧化碳用 ； 实验室中验满氧气 （向上排空气法）用 ； 实验室中用排水法收集氧气时看到 现象时说明氧气已经满了。,澄清的石灰水,带火星的木条,用燃着的木条放在集气瓶口,用带火星的木条放在集气瓶口,瓶口出现大气泡,7、确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是： A、反应所需的药品和条件 B、实验装置 C、气体的验证 D、气体的用途 8、实验室制取二氧化碳分为如下五步（1）检查装置的气密性（2）按要求装备好仪器（3）向长颈漏斗中加入稀盐酸（4）向锥行瓶中加入石灰石（5）收集气体，其正确的操作顺序是： A 、（1）（2）（3）（4）（5） B 、（2）（1）（4）（3）（5） C 、（1）（4）（3）（2）（5） D 、（1）（2）（4）（3）（5）,9、某同学利用下图制取二氧化碳的装置图，回答下列问题： （1）当左边气体发生装置连接好了之后，接着应进行的步骤是： 。 如何进行 。 （2）实验时，加入试剂的顺序 。 （3）收集时，导管接近集气瓶底部的原因 。 （4）长颈漏斗下端插入液面以下的原因是 。 （5）实验时，二氧化碳始终收集不满的原因， 可能是 。,检查装置的气密性,向长颈漏斗中加水，使得长颈漏斗的下端浸入液面以下， 堵住导管继续向长颈漏斗中加水， 如发现长颈漏斗中液面不下降，说明装置的气密性良好。,先加石灰石再加稀盐酸,排尽集气瓶中的空气，以便收集较纯净的CO2,防止产生的气体从长颈漏斗下端管口逸出,装置的气密性不好;长颈漏斗的下端未浸入液面,A,B,C,D,E,G,F,10、已知H2S是一种易溶于水的有毒气体，实验室制取H2S用块状的FeS2和稀硫酸反应，其发生装置应选 ，收集装置应选 。 但如果选用上述正确的发生装置还存在一个缺点是 ， 如何进行改进 。 上图中a