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銅綠受熱分解、人的呼吸、碳酸氫銨受熱分解、木炭燃燒都能產(chǎn)生CO2,實(shí)驗(yàn)室為什么不用它們來(lái)制取CO2?
答:銅綠受熱分解能產(chǎn)生CO2,但不適宜實(shí)驗(yàn)室制CO2,因反應(yīng)需要加熱,不節(jié)約能源,且銅綠價(jià)格較貴.人呼吸能產(chǎn)生CO2,但不適宜實(shí)驗(yàn)室制CO2,因人呼出的氣體不衛(wèi)生、且收集的氣體不純凈.碳酸氫銨受熱分解能產(chǎn)生CO2,但不適宜實(shí)驗(yàn)室制CO2,生成的氣體有兩種:NH3、CO2,收集到的CO2不純凈.木炭燃燒也能產(chǎn)生CO2,但不適宜實(shí)驗(yàn)室制CO2,原因是難以收集,且氣體不純凈.
二、實(shí)驗(yàn)室制取CO2的藥品是大理石(或石灰石)與稀鹽酸,能否將稀鹽酸換為濃鹽酸?能否將稀鹽酸換為稀硫酸?能否將石灰石(或大理石)換為碳酸鈉?
答:不能將稀鹽酸換為濃鹽酸,濃鹽酸有揮發(fā)性,產(chǎn)生的CO2氣體中混有HCl氣體.不能將稀鹽酸換為稀硫酸,大理石(或石灰石)的主要成分CaCO3與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,覆蓋在大理石表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行.也不能將石灰石(或大理石)換為碳酸鈉,碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)速率過(guò)快,來(lái)不及收集.
三、實(shí)驗(yàn)室制取CO2使用什么發(fā)生裝置?怎樣檢查這些裝置的氣密性? 能否在反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中加液體,能否控制反應(yīng)的速率?
答:實(shí)驗(yàn)室制取CO2的藥品是大理石(或石灰石)與稀鹽酸,屬于固體 + 液體不加熱制取氣體這一
類型,因而采用H2O2與MnO2制氧氣的發(fā)生裝置.裝置圖如圖1所示.
裝置的氣密性檢查:A裝置先關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)管的另一端連接后通入至水中,用手捂住錐形瓶外壁,若導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,則氣密性良好.B、D氣密性檢查相同,在導(dǎo)管一端接上膠皮管,用止水夾夾緊,然后向長(zhǎng)頸漏斗中加水,形成液封,繼續(xù)加水,若漏斗內(nèi)水面不下降,則氣密性良好.C裝置氣密性檢查略.
比較固-液制CO2氣體四種發(fā)生裝置能否加液體與能否控制反應(yīng)的速率情況,見(jiàn)表1.
四、怎樣檢驗(yàn)生成的氣體是CO2?如何驗(yàn)滿?
答:將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,若石灰水變渾濁,則該氣體為CO2(初中階段).將燃著的木條放在集氣瓶口處,若木條熄滅,則CO2已滿.
五、現(xiàn)有燒杯、破試管(底部有孔),大理石、稀鹽酸、銅絲、彈簧夾、帶導(dǎo)管的橡皮塞.你能設(shè)計(jì)一個(gè)控制CO2發(fā)生與停止的裝置嗎?
答:將銅絲繞成網(wǎng)狀,放到試管底部,把塊狀
大理石放在銅絲上,再把帶導(dǎo)管的橡皮塞裝在
試管上,向燒杯中倒入適量稀鹽酸,將試管放
入燒杯內(nèi),大理石與稀鹽酸反應(yīng)則能產(chǎn)生CO2 ,
如將試管從燒杯中取出,則反應(yīng)停止.如圖2所示.
六、實(shí)驗(yàn)室制CO2時(shí),怎樣檢驗(yàn)發(fā)生裝置中導(dǎo)出的氣體有CO2、HCl 、H20(氣)?如果有HCl氣體,為什么不能用NaOH溶液來(lái)吸收HCl氣體?
答:由于氣體通入溶液時(shí)會(huì)帶出水分,對(duì)發(fā)生裝置導(dǎo)出的氣體有無(wú)H20(氣)造成干擾,因此,發(fā)生裝置中導(dǎo)出的氣體要先檢驗(yàn)H20(氣),檢驗(yàn)順序如下:先將發(fā)生裝置導(dǎo)出的氣體通入無(wú)水硫酸銅中,若白色固體變藍(lán),則含水蒸氣;再將導(dǎo)出的氣體通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀生成,則含HCl氣體;最后將導(dǎo)出的氣體通入石灰水中,若變渾濁,則含CO2.
不能用NaOH溶液來(lái)吸收HCl氣體,因?yàn)镹aOH不但能吸收HCl氣體,也能與CO2反應(yīng),結(jié)果就不能收集到CO2.
七、實(shí)驗(yàn)室制CO2時(shí),怎樣才能得到純凈干燥的CO2?
答:實(shí)驗(yàn)室制CO2時(shí),從發(fā)生裝置導(dǎo)出的氣體有:CO2、HCl 、H2O(氣),先將氣體通入飽和碳酸氫鈉溶液,除去HCl氣體,再將氣體通入濃硫酸(干燥CO2氣體或吸收水分).這樣就能得到純凈干燥的CO2 .如圖3所示.
注意:裝置接口連接時(shí),要長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn),短導(dǎo)管出.裝置接口連接順序?yàn)椋?/P>
a → c → b→ e→ d → f.
八、用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2實(shí)驗(yàn)完畢后,瓶?jī)?nèi)溶液的成分是什么?你選擇什么試劑?請(qǐng)你通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究.
答:石灰石的主要成分是碳酸鈣,與鹽酸反應(yīng)生成了CaCl2 ,如鹽酸量不足,則瓶?jī)?nèi)溶液溶質(zhì)是CaCl2 ;如鹽酸過(guò)量,則瓶?jī)?nèi)溶液溶質(zhì)是CaCl2 和HCl.
溶液成分探究方法見(jiàn)表2.
九、(1)實(shí)驗(yàn)室制取時(shí),若反應(yīng)物之一是濃鹽酸,把制得的CO2氣體通入澄清石灰水中,可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?
答:石灰水不變渾濁.因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性,使制得的CO2氣體中混有較多的HCl氣體,通入澄清石灰水中,HCl溶于水形成鹽酸,碳酸鈣在鹽酸中不能存在:
CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
所以石灰水不變渾濁.
(2) 如果想避免該現(xiàn)象的發(fā)生,可采取什么措施?
[TP<4H4
.tif>,BP#][TS(][HT5”SS][JZ]圖4
[TS)]
如圖4,先將氣體通入AgNO3溶液 ,再將氣體通入澄清石灰水.
說(shuō)明:A、B兩試管中盛的都是AgNO3溶液,
A中溶液作用是除去HCl氣體,B中溶液作
用是證明HCl氣體已經(jīng)被除盡.A中現(xiàn)象:
有白色沉淀生成;B中現(xiàn)象:無(wú)現(xiàn)象.
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