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【实验目的】
1. 组装实验装置,制取二氧化碳气体。
2. 设计实验方案,探究二氧化碳的性质。
【实验用品】
锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、软塑料矿泉水瓶、玻璃片、烧杯、火柴。
石灰石、稀盐酸、蜡烛、紫色石蕊试液、澄清石灰水。
【实验过程】
1. 二氧化碳的制取与收集
(1) 按如图所示连接装置,检查装置的气密性。检查气密性的方法是________。
制取与收集二氧化碳
(2) 向锥形瓶中装入石灰石,向分液漏斗中加入稀盐酸。
(3) 打开分液漏斗活塞,观察到锥形瓶中发生的现象是________,生成的气体为________色。
(4) 将导气管伸到________,用________收集气体,过一会儿,用________检验是否已集满二氧化碳。分别收集一集气瓶和一塑料瓶二氧化碳气体,用玻璃片盖住已集满二氧化碳的集气瓶,________放在实验台上备用。
2. 探究二氧化碳的性质
(1) 将导气管插入盛有________的试管中,观察并记录现象。
|实验现象|
(2) 如图所示,烧杯中放有两支燃着的高低不同的蜡烛。沿烧杯内壁________集气瓶中的二氧化碳,观察哪一处的蜡烛先熄灭。
倾倒二氧化碳
|实验现象|
(3) 向盛有二氧化碳气体的塑料瓶中加入适量的蒸馏水,迅速拧紧瓶盖,振荡。随后向瓶中滴入1~2滴________,振荡,观察并记录实验现象。
|实验现象|
【反思交流】
1. 向放有高低不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳时应注意的事项是________。
2. 比较实验室制取氧气和二氧化碳两个实验,总结实验室制取气体的一般思路与方法
(1) 氧气与二氧化碳的实验室制法的比较
|气体|$O_2$|$CO_2$|
|药品|液体:________固体:________|液体:________固体:________|
|反应原理|
|发生装置(固液不加热型)|
制取较大量的气体|
可随时添加液体|
可连续制取气体并控制反应速率|
可控制反应的发生与停止|
|收集装置|
|
|
|
|
|验满方法|
|检验方法|
|操作步骤|
|备注|①不能用稀硫酸与石灰石反应制$CO_2$的原因:________②不能用浓盐酸与$CaCO_3$反应制$CO_2$的原因:________③不能用HCl与$Na_2CO_3$反应制$CO_2$的原因:________|
(2) 实验室制取二氧化碳的注意事项
① 实验时,应先检查________。
② 装药品时,应先装________后加________。
③ 如果用长颈漏斗代替分液漏斗,长颈漏斗下端管口应________,目的是________。
(3) 实验室制取气体的一般思路和方法
① 选择反应物时,应考虑反应物的状态、反应速率、原料是否廉价易得等。
② 选择发生装置时,要根据________和________进行选择。
③ 选择收集装置时,要根据生成的气体的________和________以及是否与空气中的成分反应进行选择。
④ 检验和验满气体的依据是气体的性质。
1. 组装实验装置,制取二氧化碳气体。
2. 设计实验方案,探究二氧化碳的性质。
【实验用品】
锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、软塑料矿泉水瓶、玻璃片、烧杯、火柴。
石灰石、稀盐酸、蜡烛、紫色石蕊试液、澄清石灰水。
【实验过程】
1. 二氧化碳的制取与收集
(1) 按如图所示连接装置,检查装置的气密性。检查气密性的方法是________。
制取与收集二氧化碳
(2) 向锥形瓶中装入石灰石,向分液漏斗中加入稀盐酸。
(3) 打开分液漏斗活塞,观察到锥形瓶中发生的现象是________,生成的气体为________色。
(4) 将导气管伸到________,用________收集气体,过一会儿,用________检验是否已集满二氧化碳。分别收集一集气瓶和一塑料瓶二氧化碳气体,用玻璃片盖住已集满二氧化碳的集气瓶,________放在实验台上备用。
2. 探究二氧化碳的性质
(1) 将导气管插入盛有________的试管中,观察并记录现象。
|实验现象|
(2) 如图所示,烧杯中放有两支燃着的高低不同的蜡烛。沿烧杯内壁________集气瓶中的二氧化碳,观察哪一处的蜡烛先熄灭。
倾倒二氧化碳
|实验现象|
(3) 向盛有二氧化碳气体的塑料瓶中加入适量的蒸馏水,迅速拧紧瓶盖,振荡。随后向瓶中滴入1~2滴________,振荡,观察并记录实验现象。
|实验现象|
【反思交流】
1. 向放有高低不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳时应注意的事项是________。
2. 比较实验室制取氧气和二氧化碳两个实验,总结实验室制取气体的一般思路与方法
(1) 氧气与二氧化碳的实验室制法的比较
|气体|$O_2$|$CO_2$|
|药品|液体:________固体:________|液体:________固体:________|
|反应原理|
|发生装置(固液不加热型)|
制取较大量的气体|
可随时添加液体|
可连续制取气体并控制反应速率|
可控制反应的发生与停止|
|收集装置|
|
|
|
|
|验满方法|
|检验方法|
|操作步骤|
|备注|①不能用稀硫酸与石灰石反应制$CO_2$的原因:________②不能用浓盐酸与$CaCO_3$反应制$CO_2$的原因:________③不能用HCl与$Na_2CO_3$反应制$CO_2$的原因:________|
(2) 实验室制取二氧化碳的注意事项
① 实验时,应先检查________。
② 装药品时,应先装________后加________。
③ 如果用长颈漏斗代替分液漏斗,长颈漏斗下端管口应________,目的是________。
(3) 实验室制取气体的一般思路和方法
① 选择反应物时,应考虑反应物的状态、反应速率、原料是否廉价易得等。
② 选择发生装置时,要根据________和________进行选择。
③ 选择收集装置时,要根据生成的气体的________和________以及是否与空气中的成分反应进行选择。
④ 检验和验满气体的依据是气体的性质。
答案
【实验过程】
1. (1) 关闭分液漏斗活塞，将导管一端放入水中，双手紧握锥形瓶，导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱
(3) 有大量气泡产生；无
(4) 集气瓶底部；向上排空气法；燃着的木条；正
2. (1) 澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊
(2) 缓慢倒入；下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
(3) 紫色石蕊试液；塑料瓶变瘪，溶液由紫色变为红色
【反思交流】
1. 沿烧杯内壁缓慢倾倒，防止二氧化碳过快逸出
2. (1) 氧气药品：过氧化氢溶液；二氧化锰；二氧化碳药品：稀盐酸；石灰石
反应原理：2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑；CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
收集装置：氧气：排水法、向上排空气法；二氧化碳：向上排空气法
验满方法：氧气：带火星木条放瓶口，复燃则满；二氧化碳：燃着木条放瓶口，熄灭则满
检验方法：氧气：带火星木条伸入瓶中，复燃则是；二氧化碳：澄清石灰水倒入瓶中，变浑浊则是
备注：①生成微溶的硫酸钙覆盖石灰石表面，阻止反应进行；②浓盐酸易挥发，使CO₂混有HCl杂质；③反应速率太快，不易控制
(2) ①装置气密性；②固体；液体；③伸入液面以下；防止气体从长颈漏斗逸出
(3) ②反应物状态；反应条件；③密度；溶解性
1. (1) 关闭分液漏斗活塞，将导管一端放入水中，双手紧握锥形瓶，导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱
(3) 有大量气泡产生；无
(4) 集气瓶底部；向上排空气法；燃着的木条；正
2. (1) 澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊
(2) 缓慢倒入；下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
(3) 紫色石蕊试液；塑料瓶变瘪，溶液由紫色变为红色
【反思交流】
1. 沿烧杯内壁缓慢倾倒，防止二氧化碳过快逸出
2. (1) 氧气药品：过氧化氢溶液；二氧化锰；二氧化碳药品：稀盐酸；石灰石
反应原理：2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O + O₂↑；CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
收集装置：氧气：排水法、向上排空气法；二氧化碳：向上排空气法
验满方法：氧气：带火星木条放瓶口，复燃则满；二氧化碳：燃着木条放瓶口，熄灭则满
检验方法：氧气：带火星木条伸入瓶中，复燃则是；二氧化碳：澄清石灰水倒入瓶中，变浑浊则是
备注：①生成微溶的硫酸钙覆盖石灰石表面，阻止反应进行；②浓盐酸易挥发，使CO₂混有HCl杂质；③反应速率太快，不易控制
(2) ①装置气密性；②固体；液体；③伸入液面以下；防止气体从长颈漏斗逸出
(3) ②反应物状态；反应条件；③密度；溶解性
解析
1. 二氧化碳的制取与收集：
(1) 检查气密性：关闭分液漏斗活塞，将导管一端浸入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定水柱，则气密性良好。
(3) 石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳，现象为有大量气泡产生，气体无色。
(4) 向上排空气法收集时导管伸到集气瓶底部，用燃着的木条验满，集气瓶正放。
2. 探究二氧化碳的性质：
(1) 澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊。
(2) 缓慢倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭。
(3) 二氧化碳溶于水使瓶变瘪，滴加紫色石蕊试液后溶液变红。
反思交流：
1. 倾倒时沿烧杯内壁缓慢倒入，防止气体逸散。
2. (1) 氧气药品：过氧化氢溶液、二氧化锰；二氧化碳药品：稀盐酸、石灰石。反应原理、收集装置、验满及检验方法按性质填写。备注中稀硫酸反应生成微溶物阻碍反应，浓盐酸挥发混杂质，碳酸钠反应速率快难控制。
(2) 先检查气密性，先装固体后加液体，长颈漏斗下端液封防漏气。
(3) 发生装置依据反应物状态和反应条件，收集装置依据密度和溶解性。
(1) 检查气密性：关闭分液漏斗活塞，将导管一端浸入水中，双手紧握锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松手后导管内形成一段稳定水柱，则气密性良好。
(3) 石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳，现象为有大量气泡产生，气体无色。
(4) 向上排空气法收集时导管伸到集气瓶底部，用燃着的木条验满，集气瓶正放。
2. 探究二氧化碳的性质：
(1) 澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊。
(2) 缓慢倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭。
(3) 二氧化碳溶于水使瓶变瘪，滴加紫色石蕊试液后溶液变红。
反思交流：
1. 倾倒时沿烧杯内壁缓慢倒入，防止气体逸散。
2. (1) 氧气药品：过氧化氢溶液、二氧化锰；二氧化碳药品：稀盐酸、石灰石。反应原理、收集装置、验满及检验方法按性质填写。备注中稀硫酸反应生成微溶物阻碍反应，浓盐酸挥发混杂质，碳酸钠反应速率快难控制。
(2) 先检查气密性，先装固体后加液体，长颈漏斗下端液封防漏气。
(3) 发生装置依据反应物状态和反应条件，收集装置依据密度和溶解性。
