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4．實驗室常用_____________跟______________或_____________起反應來制取二氧化碳，化學方程式為__________________．由于二氧化碳的密度比空氣大，可用_______________排空氣法收集；又由于二氧化碳能溶于水且與水反應，所以通常___________________用排水法收集二氧化碳氣體．

答案：稀鹽酸　 大理石　 石灰石

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+ H₂O+CO₂↑　 向上　 不

3．實驗室制取二氧化碳一般有五個步驟：①檢驗裝置的氣密性；②按要求裝配好儀器；③向漏斗中注入酸液；④向廣口瓶中放入小塊大理石；⑤收集氣體．下列操作順序正確的是 (　　 )

A.①②③⑤④　　 B.②①④③⑤　　 C.①④②③⑤　　 D.②③④①⑤

答案：B

2．檢驗集氣瓶中是否收集滿二氧化碳可采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.加入紫色石蕊試液　　　　　　　 B．把燃著的木條放在集氣瓶口

C.加入石灰水　　　　　　　　　　 D.把燃著的木條放在集氣瓶內

答案：B

1．實驗室制取二氧化碳氣體應該用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A.煅燒石灰石　　　　　　　　　　 B．碳在空氣中充分燃燒

C.石灰石和稀鹽酸反應　　　　　　 D.石灰石和稀硫酸反應

答案：C

4.實驗室制取二氧化碳氣時，為什么采用向上排空氣法收集二氧化碳而不采用排水法收集？

剖析：氣體收集方法主要取決于氣體的密度和氣體在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，所以常采用集氣瓶口向上排氣法收集。

問題探究

　　 問題　 實驗室制備二氧化碳，選擇原料的條件是什么？

　　 探究：碳酸鈉和碳酸鈣都可以制備二氧化碳，但碳酸鈉易溶于水，與酸反應迅速，在短時間內反應很快結束，不易控制二氧化碳的制備速度，而碳酸鈣是難溶性固體，與酸反應接觸面積小，反應緩慢，易于氣體的收集。且碳酸鈣來源廣，易于獲得，價格低廉。

典題精講

　　 例1　 收集方法取決于什么？

圖6-3

思路解析:氣體的收集一般采用兩種方法：排空氣法(如圖6-3B和C)和排水法(如圖6-3A)，決定采用哪種方式取決于物質的溶解性和密度：易溶于水或可溶于水的氣體，常采用排空氣法，難溶性的氣體，采用排水法。采用哪種排氣法則主要取決于氣體的密度。

答案：收集方法取決于：①氣體的溶解性；②氣體的密度。

　　 例2　 由氣體A開始，可發生如下四個變化：

ABCBD

判斷A、B、C、D各是什么物質。

思路解析:首先分析A氣體與灼熱的碳反應生成B，B可以是CO或CO₂，接著B又與灼熱的碳反應，確定B只能是CO₂，因為CO不與灼熱的碳反應，所以推斷出A是氧氣，B是二氧化碳，C是一氧化碳，D是碳酸鈣。

答案：A．氧氣　　　　　 B．二氧化碳　

　　 C．一氧化碳　　　 D．碳酸鈣

知識導學

確定氣體發生裝置應考慮的因素：

反應物的狀態和反應條件。據此，氣體發生裝置可分為以下兩種類型。

一類是：固體與固體需加熱制取氣體的發生裝置。如用高錳酸鉀加熱制氧氣，需要的儀器有：大試管、酒精燈、鐵架臺、帶導管的單孔塞等。

另一類是：固體與液體不需要加熱制取氣體的發生裝置。如用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺、帶導管的單孔塞。

也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導管的雙孔塞。

確定氣體收集裝置應考慮的因素：

制取氣體的密度和溶解性兩個物理性質。

不易溶于水或難溶于水并且不與水發生反應的氣體可用排水法收集，

如氧氣、氫氣等，所需的儀器有水槽、集氣瓶。

密度與空氣密度相差較大且不與空氣中任一成分反應的氣體可用排空氣法收集，所需的儀器是集氣瓶、玻璃片。其中，密度比空氣大的氣體用向上排空氣法收集，如氧氣、二氧化碳等。

密度比空氣小的氣體用向下排空氣法收集，如氫氣。

用排空氣法收集氣體時還應注意三點：

①所收集氣體若有毒性，能用排水法就不要用排空氣法，以防污染空氣。

②導管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶內的氣體充分排凈。

③如果不知道所收集氣體的密度，可計算其相對分子質量，再與空氣的平均相對分子質量29比較，比29大的密度就比空氣的大，比29小的密度就比空氣的小。

二氧化碳的檢驗與驗滿方法的區別：

檢驗是驗證這種氣體是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水，看是否變渾濁。而驗滿是將燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條熄滅，證明已收集滿；否則，未滿。

制取氣體時，一般要先檢查裝置氣密性；裝藥品時，一般先裝固體藥品，再裝液體藥品。

疑難導析

實驗室制取氣體選擇藥品的原則一般遵循：①藥品來源廣、價廉；②條件：裝置、操作簡單；③產氣速率適中、純度高；④安全，副產物污染小或零?污染。

要說明碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳不符合原則①②③；碳酸鈉與稀鹽酸的反應不符合原則②；碳酸鈣與稀硫酸反應不能進行。分析清楚產生二氧化碳的各種途徑：碳的燃燒；木炭還原氧化銅；一氧化碳還原氧化銅；高溫分解石灰石；含碳化合物的燃燒；碳酸鈉與稀鹽酸的反應以及大理石與稀硫酸的反應等等是否符合實驗室制取氣體的原則即可。

要說明加入稀鹽酸時，短頸漏斗下端不能插入液面以下，產生的二氧化碳氣是否會從漏斗處逸出；長頸漏斗下端管口在液面下被液體封住，氣體是否會從長頸漏斗處逸出。

要描述實驗室制取二氧化碳氣時，錐形瓶能否用其他儀器代替，只要看其他儀器能否盛放液體，并且能否形成密閉的容器。

要知道怎樣選擇氣體的收集方法。

具有什么性質的氣體可以采用向上排空氣法收集二氧化碳；具有什么性質的氣體可以采用排水法收集；具有什么性質的氣體不采用排水法收集。

問題導思

　　 實驗室制備二氧化碳選擇原料的條件主要根據以下幾方面確定：

一是原料的來源是否廣，價格是否便宜；

二是二氧化碳的制備速率是否適中，是否容易控制，是否易于氣體的收集。

典題導考

綠色通道

用排水法要看氣體是否不溶于水；用排空氣法要看氣體密度大于或小于空氣密度來決定用向上或向下排空氣法。

典題變式

在圖6-4所示實驗中，漏斗或導管口位置正確的是(　　 )

圖6-4

答案：CD

綠色通道

根據反應的特征，兩次與灼熱的碳反應生成不同氣體。

典題變式

試管里盛有黑色粉末，加熱后有紅色固體生成，同時產生沒有顏色、沒有氣味的氣體，此氣體能使澄清的石灰水變渾濁，這種黑色粉末可能是(　　 )

A．氧化銅　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．氧化銅和木炭粉的混合物

C．木炭粉和銅的混合物　　　　　　　　　　　 D．木炭粉

答案：B

3.實驗室制取二氧化碳氣時，錐形瓶能否用其他儀器代替？

剖析：能。錐形瓶可以用廣口瓶、大試管等玻璃儀器代替。

2.實驗室制取二氧化碳氣時，為什么加入稀鹽酸要選擇長頸漏斗而不用普通短頸漏斗？

剖析：因為普通漏斗頸太短，產生的二氧化碳氣會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口在液面下被液體封住，氣體不會從長頸漏斗處逸出。

1.實驗室能夠產生二氧化碳的途徑有多種，如：碳的燃燒；木炭還原氧化銅；一氧化碳還原氧化銅；高溫分解石灰石；含碳化合物的燃燒；碳酸鈉與稀鹽酸的反應以及大理石與稀硫酸的反應等等，為什么單單選用大理石(或石灰石)與稀鹽酸的反應呢？

剖析：碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳成本高、操作麻煩、純度低，不適宜于實驗室制取二氧化碳。而碳酸鈉與稀鹽酸的反應速率太快，不易收集。大理石(或石灰石)是塊狀固體，碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣，不易溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面，阻隔了硫酸與碳酸鈣的接觸，所以反應很快停止了。

選用大理石(或石灰石)與稀鹽酸的反應制取二氧化碳的理由是：石灰石(或大理石)與稀鹽酸反應不需加熱，而且反應速度適中，易于收集。

2.二氧化碳的制備與氫氣制備的比較

疑難突破

1.實驗室制取二氧化碳

(1)藥品

實驗室制取二氧化碳所需要的藥品是________、________。

①不能選用濃鹽酸，因濃鹽酸揮發性太強，能揮發出大量的氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純。

②不能選用硫酸，因硫酸與碳酸鈣反應生成微溶性的硫酸鈣沉淀，其包在碳酸鈣的表面，會阻止反應繼續進行。

③不能用碳酸鈉、碳酸鉀代替大理石或石灰石，因為它們易溶于水，反應速率大，難以收集。

(2)反應原理

可用化學方程式表示為：__________________。

(3)實驗室制二氧化碳的實驗裝置

制二氧化碳時反應物都是________體和________體，反應________加熱，所以用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的發生裝置。需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺、帶導管的單孔塞。

也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導管的雙孔塞。

因為二氧化碳的密度比空氣________，且________溶于水，還和水發生化學反應，故只能采用________收集。

圖6-2

(4)二氧化碳的檢驗與驗滿方法

①檢驗：可用澄清的石灰水檢驗。方法是將被檢驗氣體通入澄清石灰水中，若澄清的石灰水變_______，證明是二氧化碳，否則不是。

②驗滿：把燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條_______，證明已收集滿；否則，未滿。

(5)在實驗室里制取二氧化碳時一般采取以下操作步驟：①連接儀器，檢查裝置的氣密性；裝入塊狀的大理石或石灰石；②裝入塊狀的大理石或石灰石；③倒入稀鹽酸；④用向上排空氣法收集二氧化碳。

答案:(1)稀鹽酸　 碳酸鈣

(2)CaCO₃+2HCl====CaCl₂+CO₂↑+H₂O

(3)固　 液　 不需要　 大　 可　 向上排空氣法

(4)渾濁　 熄滅