理要點(diǎn) 解疑點(diǎn) 知應(yīng)用

耿昌福

實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)的核心實(shí)驗(yàn)，也是中考命題的重點(diǎn)內(nèi)容，其考查重點(diǎn)有藥品的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的選擇、裝置的評(píng)價(jià)、氣體性質(zhì)的驗(yàn)證以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等。現(xiàn)將有關(guān)知識(shí)整理如下，以供參考。

實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

[實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)]

1.實(shí)驗(yàn)藥品：

（1）實(shí)驗(yàn)藥品：塊狀石灰石或大理石（主要成分CaCO3）、稀鹽酸。

（2）反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl [? ? ? ? ? ? ? ? ] CaCl2 + H2O + CO2↑。

2.實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）發(fā)生裝置：“固液不加熱型”裝置（如圖1），即固體與液體反應(yīng)，且不需要加熱。

（2）收集裝置：向上排空氣法（如圖2），因?yàn)槎趸济芏却笥诳諝饷芏?，且不與空氣中的成分反應(yīng)。（二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)，故一般不用排水法收集）

3.實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）檢：檢查裝置的氣密性。

（2）裝：從錐形瓶瓶口裝入石灰石（或大理石），塞緊橡膠塞。

（3）加：從分液漏斗（或長(zhǎng)頸漏斗）加入稀鹽酸。

（4）收：采用向上排空氣法收集氣體。

（5）驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則證明二氧化碳已收集滿。

[實(shí)驗(yàn)拓展]

【問(wèn)題1】能否用稀硫酸代替稀鹽酸？

答：不能。理由：稀硫酸和大理石會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（CaCO3+H2SO4 [? ? ? ? ? ? ? ? ] CaSO4+H2O+CO2↑），生成的硫酸鈣微溶于水，未能溶解的硫酸鈣覆蓋在大理石表面，阻礙了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。

【問(wèn)題2】能否用濃鹽酸代替稀鹽酸？

答：不能。理由：濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，使得收集到的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體。

【問(wèn)題3】能否用CaCO3粉末或Na2CO3粉末代替大理石或石灰石？

答：不能。理由：CaCO3粉末或Na2CO3粉末與稀鹽酸反應(yīng)的速率太快，不容易控制和收集氣體，而且成本較高。

【問(wèn)題4】選擇實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置的依據(jù)是什么？

答：發(fā)生裝置的選擇由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)決定。由于反應(yīng)物是塊狀的大理石或石灰石（固體）與稀鹽酸（液體）反應(yīng)，且反應(yīng)不需要加熱，因此二氧化碳的發(fā)生裝置應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣的裝置相似，即選用“固液不加熱型”裝置。

【問(wèn)題5】使用“固液不加熱型”裝置的注意事項(xiàng)有哪些？

答：①長(zhǎng)頸漏斗底端需要液封，即長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)伸入液面以下，防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出。

②裝藥品時(shí)的順序：先固體后液體。

【問(wèn)題6】用如圖3的實(shí)驗(yàn)裝置作發(fā)生裝置，具有什么優(yōu)點(diǎn)？

答：該裝置優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，即隨開(kāi)隨關(guān)。操作原理是將塊狀石灰石（或大理石）放在多孔隔板上，向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸，當(dāng)稀鹽酸浸沒(méi)石灰石時(shí)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w。關(guān)閉活塞，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變大，將稀鹽酸壓回到長(zhǎng)頸漏斗中，當(dāng)稀鹽酸液面低于多孔隔板后，石灰石與稀鹽酸分離，反應(yīng)停止。打開(kāi)活塞后，反應(yīng)又能進(jìn)行。

【問(wèn)題7】如何用如圖4的多功能瓶實(shí)現(xiàn)排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w？

答：排空氣法收集氣體應(yīng)根據(jù)氣體的密度來(lái)判斷，二氧化碳的密度比空氣大，在集氣瓶中處于下方，空氣處于上方，因此空氣只能從短導(dǎo)管排出，所以二氧化碳應(yīng)從長(zhǎng)導(dǎo)管通入，同時(shí)空氣從短導(dǎo)管排出。

[能力提升]

（2021·安徽）某小組利用如圖5所示裝置制備CO2，并模擬自然界中CO2的循環(huán)?；卮鹣铝袉?wèn)題。

<f：＼張媛媛＼2021pb＼cz21-23 初中生11期 中考版＼導(dǎo)圖＼11期中考版59頁(yè)換題-5A53＼image1.png>[CO2的水溶液新鮮綠色水草][水][m][n][①]

A ? ? ? B ? ? ?C D

圖5

（1）裝置B中儀器①的名稱是 。

（2）實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸和石灰石制取CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，發(fā)生裝置是 （填字母序號(hào)）。

（3）為制得CO2的水溶液，CO2應(yīng)從裝置C的 （填“m”或“n”）端通入。

（4）將CO2的水溶液轉(zhuǎn)移至燒杯，并組裝如圖D所示裝置，置于陽(yáng)光下一段時(shí)間，觀察到有氣泡產(chǎn)生，檢驗(yàn)該氣體的方法是 。

答案：（1）試管? ?（2）CaCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ? ] CaCl2 + H2O + CO2↑ A （3）m （4）將帶火星的木條伸入收集到的氣體中，觀察木條是否復(fù)燃

（作者單位：江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)世業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)校）