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  4. 二氧化碳的制取和收集

实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳.探究一:气体发生装置的选择:(1)写出如图1中带标号仪器的名称:a______;b______.(2)实验室制取二氧化碳气体,发生和收集装置分别选用_

一、题文

实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳.
探究一:气体发生装置的选择:

(1)写出如图1中带标号仪器的名称:a______;b______.
(2)实验室制取二氧化碳气体,发生和收集装置分别选用______和______(填字母),检验集满的方法是______.
探究二:药品的选择
小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别药  品实验现象
块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中
块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止
粉末状石灰石和稀盐酸产生气泡速率很快
对照实验①③,是探究______对产生二氧化碳速率的影响;对照实验______,是探究不同的酸对产生二氧化碳速率的影响;小明选择第①组药品来制取二氧化碳,该组反应的化学方程式为______.
探究三:生成二氧化碳量的测定.
实验室常通过下列两种途径测量生成二氧化碳的量:
途径一(如图2):由图可知产生二氧化碳的质量为______g.
途径二(如图3):通过排水法测得生成二氧化碳的体积.
由上两种途径比较,你认为哪种途径实验结果更为准确,理由是______.

考点提示:二氧化碳的制取和收集

二、答案

探究一、
(1)据图可知a是试管,b是集气瓶,故填:试管,集气瓶;
(2)实验室使用固体石灰石和液体稀盐酸制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳的密度大于空气,使用向上排空气法收集;检验二氧化碳是否收集满,可以将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭,故填:B,D; 燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭则满;
探究二、①③药品的差别是石灰石的状态不同,因此探究的是药品的状态对于反应速率的影响,故填:药品的状态;
①②是石灰石的状态相同,所用酸的类别不同,因此①②探究的是不同类别的酸对反应速率的影响,故填:①②;
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
探究三、
途径一、反应前物质的总质量是98.6g,反应后物质的总质量是96.4g,故生成二氧化碳的质量是98.6g-96.4g=2.2g,故填:2.2;
由于二氧化碳能溶于水,使用途径二会使部分二氧化碳溶于水而导致结果不准确,故途径一更准确,故填:途径一更准确,途径二中部分二氧化碳溶于水.

三、考点梳理

知名教师分析,《实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳.探究一:气体发生装置的选择:(1)写出如图1中带标号仪器的名称:a______;b______.(2)实验室制取二氧化碳气体,发生和收集装置分别选用_》这道题主要考你对 二氧化碳的制取和收集 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:二氧化碳的制取和收集

考点名称:二氧化碳的制取和收集
  •  

  • 二氧化碳的制取和收集:

    1.原理和药品:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2

    2.装置:固液混合不加热
    (1)发生装置
     
    A装置为简易装置,不便于加液体;
    B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;
    D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。
    (2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。
    如图:

    3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。

    4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。

    5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。

    6.实验步骤
    a.检查装置的气密性;
    b.装入石灰石(或大理石);
    c. 塞紧双孔塞;
    d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
    e.收集气体;
    f.验满。 

    7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止!

  • 实验室制取二氧化碳的选择:

    实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
    注意:
    (1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
    (2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
    (3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。
    各组物质反应情况如下表所示:
    药品反应速率
    块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中
    石灰石粉末和稀盐酸产生气泡速率很快
    块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止
    碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快

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