二氧化碳的制取

年 级 初三

学 科 化学

编稿老师

李艳红

课程标题 二氧化碳的制取 一校

黄楠

二校

林卉

审核

张美玲

一、考点突破

1. 了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。

2. 探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。

3. 了解实验室中制取气体的思路和方法。

二、重难点提示

重点是制取气体时实验仪器和收集方法的选择。

本节的知识导图：

1. 二氧化碳的实验室制法

（1）实验室制取二氧化碳的药品选择

稀盐酸和大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）。理由是反应速率适中，原料价廉易得。所以实验室大都用上述药品制取二氧化碳。

注意：①不能选用硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面上，阻止了反应继续进行。

②不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的CO 2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的物质的接触面积和质量分数有关。接触面积越大，反应物质的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。

（2）实验室制取二氧化碳的原理 ↑++=+22232CO O H CaCl HCl CaCO

（3）实验室制取二氧化碳的装置

①根据制取CO 2所用的反应物状态、反应条件（常温）和CO 2的性质等方面的因素，选择如下装置（图A 或图B ）来制取CO 2。

A 装置用来制取较多的CO 2气体，

B 装置用来制取较少的CO 2气体。 ②注意：

a. 反应物为固体（块状）与液体，不需加热，气体密度比空气的大，能溶于水。可以采用与制氢气相同的装置，但收集方法不同。

b. 装置A 中的锥形瓶可用大试管、平底烧瓶、广口瓶等仪器代替。

c. A 中长颈漏斗末端必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉。

d. B 中导管伸入试管内无需太长，更不能插到液面以下，而导管伸入集气瓶时，末端必须插入到集气瓶底。

（4）实验室制取CO 2气体的实验操作过程 ①检验反应装置的气密性。

②装入大理石、塞紧塞子、发生装置内导管刚露出塞子即可。（装入大理石时，平放试管，用镊子将大理石块放进试管口慢慢滑下。）

③把反应装置固定好

④从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗末端。 ⑤收集气体，导管末端插入集气瓶底部。 ⑥检验是否集满。 （5）二氧化碳的净化

实验室制得的CO 2往往含有少量的HCl 气体和水蒸气，若要得到纯净的CO 2，就必须要净化（如下图所示）。

注意：NaHCO 3溶液能除去HCl 气体，同时产生CO 2气体；浓H 2SO 4吸收水分，作干燥剂。 （6）二氧化碳的检验

利用澄清石灰水来检验CO 2。如下图所示。化学方程式为：

O H CaCO OH Ca CO 2322)(+↓=+。具体方法：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰

水变浑浊，则通入的气体为CO 2；如果未变浑浊，则不是CO 2。

（7）二氧化碳的验满

将燃着的木条放在集气瓶口，观察燃着的木条的燃烧情况。如果木条熄灭，证明CO 2气体已集满。利用CO 2不能燃烧，也不能支持燃烧的性质。 2. 二氧化碳的工业制法

在工业上，常用高温煅烧石灰石的方法制得CO 2气体，反应的化学方程式为：

↑+23

CO CaO CaCO 高温

反应的主要产物是氧化钙（CaO ）俗称生石灰，副产品为CO 2。

能力提升类

例1 （湖北中考题）下图是实验室制取CO 2的装置图，请你回答：

（1）装置中有一处错误，它是 ，其造成的后果是 。

（2）可用图示方法收集CO 2气体的原因是 。 （3）此发生装置在实验室还可用于制取O 2，检验O 2是否收集满的方法是 。 一点通：（1）长颈漏斗的下端应伸到锥形瓶中的溶液的液面下，以免二氧化碳气体从漏斗中逃逸。

（2）二氧化碳的密度比空气的大，所以可用向上排空气法收集。

（3）如果用过氧化氢溶液与二氧化锰的混合物制取氧气可用上述装置。将带火星的木条放到瓶口检验氧气是否收集满。

答案：（1）漏斗下端没有伸到液面下 CO 2从漏斗逸出 （2）CO 2气体密度比空气的大

（3）将带火星的木条放在瓶口，木条复燃说明氧气收集满

例2 （河北中考题）请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。 （级别 药品

实验现象 ①

块状石灰石和稀盐酸

产生气泡速率适中

② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止

③

碳酸钠粉末和稀盐酸

产生气泡速率很快

从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第③组药品的原因是 。

（2）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 。

（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。 验满方法是 。

（4）气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确请说明理由。

。

一点通：确定发生装置的因素是反应物状态和反应条件，确定收集装置的因素是气体的密度和溶解性。气体通入石蕊溶液，溶液变红，能说明该气体呈酸性，而酸性气体除二氧化碳外，还有二氧化硫、氯化氢等。

答案：（1）↑++=+22232CO O H CaCl HCl CaCO 反应速率太快，不易控制和收集

（2）固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同）

（3）将燃着的木条放在集气瓶口，观察火焰是否熄灭

（4）不正确。其他气体也可能使石蕊溶液变红（或应该用澄清的石灰水）

综合运用类

例3 （北京中考题）老师用下图所示装置为同学们做了一个实验。A 装置中盛有二氧化锰黑色粉末，B 装置中盛有足量的澄清石灰水，C 装置中盛有足量的稀盐酸，气球中装有少量的碳酸钠粉末。

（1）打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，使A 装置与大气相通，将气球中的碳酸钠粉末全部倒入稀盐酸中，可以观察到C 装置中的现象是 。

（2）待上述反应结束后，从分液漏斗注入足量的过氧化氢溶液，关闭活塞和玻璃塞，A 装置中发生反应的化学方程式为 。

（3）在整个实验过程中，B 装置中的现象是 。 （4）C 装置中气球的作用是 （填字母）。 a. 收集纯净气体 b. 添加固体药品 c. 调节C 装置容积 d. 控制气体总量