“九问”二氧化碳

时间:2022-09-29 06:36:02

一、铜绿受热分解、人的呼吸、碳酸氢铵受热分解、木炭燃烧都能产生CO2,实验室为什么不用它们来制取CO2?

答:铜绿受热分解能产生CO2,但不适宜实验室制CO2,因反应需要加热,不节约能源,且铜绿价格较贵.人呼吸能产生CO2,但不适宜实验室制CO2,因人呼出的气体不卫生、且收集的气体不纯净.碳酸氢铵受热分解能产生CO2,但不适宜实验室制CO2,生成的气体有两种:NH3、CO2,收集到的CO2不纯净.木炭燃烧也能产生CO2,但不适宜实验室制CO2,原因是难以收集,且气体不纯净.

二、实验室制取CO2的药品是大理石(或石灰石)与稀盐酸,能否将稀盐酸换为浓盐酸?能否将稀盐酸换为稀硫酸?能否将石灰石(或大理石)换为碳酸钠?

答:不能将稀盐酸换为浓盐酸,浓盐酸有挥发性,产生的CO2气体中混有HCl气体.不能将稀盐酸换为稀硫酸,大理石(或石灰石)的主要成分CaCO3与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,阻止反应的进一步进行.也不能将石灰石(或大理石)换为碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应速率过快,来不及收集.

三、实验室制取CO2使用什么发生装置?怎样检查这些装置的气密性? 能否在反应发生过程中加液体,能否控制反应的速率?

答:实验室制取CO2的药品是大理石(或石灰石)与稀盐酸,属于固体 + 液体不加热制取气体这一

类型,因而采用H2O2与MnO2制氧气的发生装置.装置图如图1所示.

装置的气密性检查:A装置先关闭分液漏斗活塞,将导管的另一端连接后通入至水中,用手捂住锥形瓶外壁,若导管口有气泡产生,则气密性良好.B、D气密性检查相同,在导管一端接上胶皮管,用止水夹夹紧,然后向长颈漏斗中加水,形成液封,继续加水,若漏斗内水面不下降,则气密性良好.C装置气密性检查略.

比较固-液制CO2气体四种发生装置能否加液体与能否控制反应的速率情况,见表1.

四、怎样检验生成的气体是CO2?如何验满?

答:将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则该气体为CO2(初中阶段).将燃着的木条放在集气瓶口处,若木条熄灭,则CO2已满.

五、现有烧杯、破试管(底部有孔),大理石、稀盐酸、铜丝、弹簧夹、带导管的橡皮塞.你能设计一个控制CO2发生与停止的装置吗?

答:将铜丝绕成网状,放到试管底部,把块状

大理石放在铜丝上,再把带导管的橡皮塞装在

试管上,向烧杯中倒入适量稀盐酸,将试管放

入烧杯内,大理石与稀盐酸反应则能产生CO2 ,

如将试管从烧杯中取出,则反应停止.如图2所示.

六、实验室制CO2时,怎样检验发生装置中导出的气体有CO2、HCl 、H20(气)?如果有HCl气体,为什么不能用NaOH溶液来吸收HCl气体?

答:由于气体通入溶液时会带出水分,对发生装置导出的气体有无H20(气)造成干扰,因此,发生装置中导出的气体要先检验H20(气),检验顺序如下:先将发生装置导出的气体通入无水硫酸铜中,若白色固体变蓝,则含水蒸气;再将导出的气体通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀生成,则含HCl气体;最后将导出的气体通入石灰水中,若变浑浊,则含CO2.

不能用NaOH溶液来吸收HCl气体,因为NaOH不但能吸收HCl气体,也能与CO2反应,结果就不能收集到CO2.

七、实验室制CO2时,怎样才能得到纯净干燥的CO2?

答:实验室制CO2时,从发生装置导出的气体有:CO2、HCl 、H2O(气),先将气体通入饱和碳酸氢钠溶液,除去HCl气体,再将气体通入浓硫酸(干燥CO2气体或吸收水分).这样就能得到纯净干燥的CO2 .如图3所示.

注意:装置接口连接时,要长导管进,短导管出.装置接口连接顺序为:

a c b e d f.

八、用石灰石与稀盐酸反应制取CO2实验完毕后,瓶内溶液的成分是什么?你选择什么试剂?请你通过实验探究.

答:石灰石的主要成分是碳酸钙,与盐酸反应生成了CaCl2 ,如盐酸量不足,则瓶内溶液溶质是CaCl2 ;如盐酸过量,则瓶内溶液溶质是CaCl2 和HCl.

溶液成分探究方法见表2.

九、(1)实验室制取时,若反应物之一是浓盐酸,把制得的CO2气体通入澄清石灰水中,可能会出现什么现象?为什么?

答:石灰水不变浑浊.因为浓盐酸有挥发性,使制得的CO2气体中混有较多的HCl气体,通入澄清石灰水中,HCl溶于水形成盐酸,碳酸钙在盐酸中不能存在:

CO2 + Ca(OH)2= CaCO3+ H2O

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

所以石灰水不变浑浊.

(2) 如果想避免该现象的发生,可采取什么措施?

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[TS)]

如图4,先将气体通入AgNO3溶液 ,再将气体通入澄清石灰水.

说明:A、B两试管中盛的都是AgNO3溶液,

A中溶液作用是除去HCl气体,B中溶液作

用是证明HCl气体已经被除尽.A中现象:

有白色沉淀生成;B中现象:无现象.

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