学科:化学教学内容:二氧化碳的实验室制法【基础知识精讲】1.反应原理:常用大理石(或石灰石)与稀盐酸起反应制得.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑十H2O注意:(1)不能用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使制得的CO2不纯.(2)不能用硫酸代替稀盐酸,因为反应生成的CaSO4微溶于水,覆盖在大理石(或石灰石)表面,使反应难以进行.(3)不能直接用CaCO3粉末,因为反应速度太快,不适宜实验室制取气体.2.反应装置:前面已学过了氧气、氢气的实验室制法,有了一定的实验设计思路,由于实验室制CO2为“固十液”不加热型,因此,其发生装置与制H2相同.3.收集方法:因为CO2能溶于水,且密度比空气大,所以一般采用向上排空气法收集.4.验满:用燃着的木条放在集气瓶口,如果火焰熄灭,证明已收集满.5.二氧化碳的灭火原理:CO2既不能燃烧,也不能支持燃烧,而且密度又比空气大,能使物体跟空气隔绝而停止燃烧.常用灭火器种类:泡沫灭火器、干粉灭火器和液态CO2灭火器.【重点难点解析】例1实验室制备CO2,可选择的试剂组是()A.石灰石和稀盐酸B.碳和氧化铜C.大理石和稀硫酸D.碳酸钠和稀盐酸分析实验室制气体选择试剂的原则:(1)原理正确;(2)原料易得,物美价廉;(3)操作简便,易于收集,(B)的反应要在高温进行,操作不便,(C)反应后有微溶物CaSO4生成,它覆盖在大理石表面,阻碍反应进行,(D)反应过于剧烈,不便收集。解答选(A)例2下列气体中,既能用排水法收集,又能用向下排空气法收集的是()A.氧气B.氢气C.二氧化碳D.氯气分析既能用排水法收集,又能用向下排空气法收集的气体,必须具备难溶于水且密度比空气小的性质,同时满足这一性质的气体只有氢气.解答选(B)例3如图5-8是某同学设计的制取纯净、干燥二氧化碳气体的装置.回答:图5-8(1)指出图中的错误,并说明可能造成的不良后果?(2)写出A中发生反应的化学方程式(3)B中NaHCO3溶液的作用是,能否换成NaOH溶液(填能或不能);C中浓H2SO4的作用是.(4)B、C顺序能否交换.分析B、C均为洗气装置,气体顺利流动,导管要“长进短出”,显然C有错误.排空气法收集气体,其导管均应插入集气瓶底部,这样有利于空气的排出,D有错误.除杂质时,主要物质不能与洗气瓶中的物质发生反应,故不能用NaOH(2NaOH+CO2=NaCO2+H2O).B、C顺序不能变,否则除去水蒸气的气体通过B时又会带来水蒸气。解答(1)C中导管没按“长进短出”装配,气体无法流动,D中导管末插入集气瓶底部,不便空气排出,难以收集满纯净的CO2.(2)CaCO3+2HCl=CaCl2十CO2+H2O(3)除少量HCl气体;不能.除水蒸气(4)不能例4为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取22.2g石灰石样品,放入盛有146g稀盐酸的烧杯中,石灰石中的碳酸钙与盐酸均恰好反应(杂质不反应),放出气体,燃杯内物质质量变为159.4g.求(1)石灰石中碳酸钙的质量分数;(2)盐酸的质量分数.分析22.2g石灰石中除CaCO3外,还会有杂质;146g稀盐酸中溶质HCl的质量未知;159.4g是CaCl2溶液与未及应的杂质的质量和,均不能直接作为计算的依据.但从题意分析可知,原石灰石与盐酸的质量和减去最后烧杯内物质的质量为反应中产生CO2的质量.解“设石灰石中CaCO3的质量为x,盐酸中含HCl的质量为yCO2的质量为:146g+22.2g-159.4g=8.8gCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑十H2O1007344xy8.8g==解得x=20gy=14.6g所以CaCO3的质量分数=×100%=90.1%盐酸的质量分数=×100%=10%答:略【典型热点考题】例1硫化亚铁是一种黑色块状固体,把稀硫酸滴在硫化亚铁的表面,会产生硫化氢气体,实验室常用这个反应来制取硫化氢气体.硫化氢是无色有臭鸡蛋气味的气体,它的密度比空气大,能溶于水,水溶液叫氢硫酸.图5-9(1)制取硫化氢。应选用图5-9所示的装置(填代号,下同);收集硫化氢时应选用图5-9所示的装置.(2)硫化氢气体可以燃烧,当氧气不充分时,燃烧产物是单质硫和水,其化学方程式为....