考点五：二氧化碳的制取

考试说明

1.初步学习二氧化碳的实验室制取方法。

2、学会实验室制取气体的思路和方法

聚焦考点☆温习理解

考点1

二氧化碳的制法

一、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）

（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定

①若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。

②若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时则用制CO2的发生装置。

（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：

①难溶于水的气体用排水法收集。

CO只能用排水法（因为密度约等于空气，且有毒）

②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。

CO2只能用向上排空气法（因为能溶于水）

③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。

二、实验室制取二氧化碳的方法

1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸

2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

3、二氧化碳的工业制法：

煅烧石灰石：

CaCO3

CaO+CO2↑

实验突破

1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸

①不能用H2SO4

与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。

②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因：浓盐酸易挥发成HCl气体混入生成的CO2中。

③不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。

2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

3、装置图：

装置的注意事项：

（1）若用长颈漏斗来注入盐酸，则长颈漏斗的下端必须伸入液面以下（防止空气混入瓶内，及生成的气体从漏斗溢出）。

（2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。

4、气体收集方法：向上排空气法

5、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。

验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。

名师点睛☆典例分类

类型一、二氧化碳的制取思路

【例1】【2016年四川省成都市】

实验室要制取氧气和二氧化碳，现有氯酸钾、二氧化锰实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石、稀盐酸和稀硫酸，以及下列仪器，回答下列问题：

（1）仪器①的名称是。

（2）利用上述仪器和药品制取氧气时，发生装置应选择的仪器是有

（填仪器序号），选择的药品中，二氧化锰的作用是。

（3）制取二氧化碳时，反应的化学方程式是，除上述仪器外，另选仪器在如图2内画出排空气收集二氧化碳的装置。

（4）实验室一般不用块状石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳，但能用石灰石粉末与稀硫酸来制取，能制取的理由是。

【答案】（1）锥形瓶

（2）②④⑤⑥⑦

催化作用

（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（4）石灰石粉末与稀硫酸的接触面积增大，生成的微溶性的硫酸钙不会阻止反应的发生

【点睛】实验室制二氧化碳时，如果选择固液常温型装置，长颈漏斗的下端口要伸入液面以下，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，因为二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故只能用向上排空气法收集，干燥气体时，气体一定要通入液面以下以便充分反应。

类型二、二氧化碳的实验室制取及性质的验证

【例2】  【2016年湖南省邵阳市】(5分)化学是一门以实验为基础的学科。结合提供的仪器，回答下列问题：

（1）写出仪器的名称：A，E。

（2）实验时，先要连接好仪器，把玻璃管插入带孔的橡胶塞时，先把玻璃管口，然后对准橡胶塞上的孔稍微用力转动，将其插入。

（3）从提供的仪器中选择组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是

（填字母序号），组装仪器的连个原则是①先左后右，②。

组装好仪器，先检查，然后加入药品，制取气体。

（4）实验室用澄清石灰水来检验二氧化碳气体，其反应的化学方程式是。

（5）若用D装置来干燥二氧化碳气体，瓶内通常装入的试剂是。

（6）下列实验中哪一项能说明二氧化碳的物理性质

（填序号）。

【答案】（1）酒精灯

长颈漏斗（2）用水润湿（3）CEFH

先下后上

装置气密性（4）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（5）浓硫酸（6）甲

【点睛】根据题中的叙述要制取干燥、纯净的二氧化碳，因为反应在溶液内进行且反应物浓盐酸有挥发性。制取的二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体，去除氯化氢气体要用饱和碳酸氢钠溶液，故应该先除去氯化氢后干燥气体的顺序进行。

课时作业☆能力提升

一、选择题

1．【2015年山东省德州市】下图是干燥、收集某气体的装置。由实验装置可以推测该气体的有关性质，请你在表中找出相对应的选项。

序号

气体性质

A

B

C

D

溶于水中所得溶液的pH

＞7

＜7

＞7

＜7

其密度（ρ1）与空气密度（ρ2）的比较

ρ1＞ρ2

ρ1＞ρ2

ρ1＜ρ2

ρ1＜ρ2

在水中的溶解性

极易溶

难溶

极易溶

难溶

【答案】C

【解析】该气体可用氢氧化钠来干燥，说明气体溶于水所得溶液不是酸性；在收集气体时使用的向下排空气法收集，说明气体的密度小于空气的密度；尾气处理时使用了漏斗，说明气体极易溶于水。所以应选C项。

2．【2016年重庆市A】甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

3．【2016年重庆市B】实验室制取干燥的CO2气体，不会用到的装置是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】制取二氧化碳要用固体石灰石（或大理石）与稀盐酸反应，可知应选用的发生装置是C；又因为二氧化碳的密度大于空气的密度，能溶于水，可选D向上排空气法收集；浓硫酸具有吸水性，所以可用浓硫酸来对二氧化碳气体进行干燥。故选A．

二、非选择题

4．【2016年湖北省黄石市】

根据下图回答问题。

（1）请写出仪器的名称：①

②；

（2）若用A装置制备氧气时，则反应的化学方程式为；

验证氧气是否收集满的方法是。

（3）用大理石和稀盐酸制取CO2

时，能作为发生装置的是

（用字母A~E填空）；

（4）HCl

是一种极易溶于水的气体，故用

（用字母A~E填空）装置来收集。

【答案】（1）①锥形瓶

②水槽

（2）2KClO3

2KCl＋3O2↑

将一带火星木条靠近集气瓶

口，如果木条复燃，则氧气已收集满；否则无。（3）

B

（4）

D

5．【2016年福建省福州市】

根据下列实验要求回答问题。

（1）写出图9中仪器的名称：①

；②。

（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为，制取装置为

（填标号，下同）和

组合。检验二氧化碳的原理为

（用化学方程式表示）。

（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为，可选用的发生装置为

（填标号）。

（4）若用水将图10所示的氧气从瓶内排出，水须从

（填“a”或“b”）端导管口通入。

（5）实验室用碘化氢溶液测定过氧化氢溶液中溶质的质量分数，反应原理：H2O2+2HI=2H2O+I2↓。取25．0g过氧化氢溶液，加入足量的碘化氢溶液，充分反应后生成12．7g碘。根据化学方程式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。

【答案】（1）试管

集气瓶

（2）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

B

C

CO2

+Ca(OH)2

==CaCO3↓+

H2O

（3）2KMnO4

△

K2MnO4

+

MnO2

+

O2↑

A

（4）b

（5）6．8%

6．【2016年甘肃省天水市】如图是实验室常用的实验装置，请根据要求回答问题：

（1）仪器a的名称：。

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为，选用的气体发生装置是

（填装置序号）。

（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制成氨气（NH3），选用的气体发生装置是

（填装置序号）。

（4）图中的C、D、E三种装置，均可用如图F装置代替，若用F装置进行排空气法收集CO2、CO2从F装置的（填“a”或“b”，下同）导管口通入；若用F装置进行排水法收集O2，可先在F装置中装满水，然后将O2从F装置的导管口通入。

（5）将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热后溶液又变成紫色。用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因：。

【答案】（1）试管（2）2KClO32KCl+3O2↑

A（3）B（4）b

a（5）H2CO3H2O+CO2↑

7．【2016年广东省梅州市】

根据下列装置图，回答有关问题：

（1）组装A装置时，酒精灯应在固定试管之_____________（填“前”或“后”）放置，B装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是_____________．

（2）从节能环保方面考虑，实验室制取并收集较纯净的O2，应从图中选择_____________（填装置序号）进行组合，发生反应的化学方程式为_____________．

（3）实验室制取CO2反应的化学方程式为_____________．实验结束后，从反应残留物中提取固体溶质时，按如下流程操作：，过滤所用的玻璃仪器出烧杯外，还有_____________、_____________（填仪器名称），在蒸发过程中，当_____________时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干．

（4）若用F装置进行排空气法收集H2，H2从F装置的_____________（填“a”或“b”）口通入。

【答案】（1）前；以防生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出；（2）BE；2H2O22H2O+O2↑；（3）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；漏斗、玻璃棒；蒸发皿中出现较多量固体；（4）b。

8、【2016年贵州省黔西南州】下图为实验室制取气体装置图：

A

B

C

D

E

F

（1）写出标有序号的仪器名称：①

；②。

（2）实验室用一种紫黑色固体粉末制取氧气，需选用的发生装置为

（填序号，下同），收集装置为

；反应的化学方程式为：。

（3）实验室用A装置制取二氧化碳，反应的化学方程式为：，收集装置为，检验二氧化碳的原理为

（用化学方程式表示）。

（4）若用A装置制取气体，为了更好地控制反应的发生和停止，可将

改为分液漏斗；若用E装置收集氧气，气体应从

端（填a或b）进入。

【答案】（1）①酒精灯

②水槽

（2）B

C或F

2KMnO4

△K2MnO4

+

MnO2

+

O2↑（3）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

C

CO2

+Ca(OH)2

==CaCO3↓+

H20（4）长颈漏斗

b