3.实验室中制取气体的一般思路和方法的探究,如例3。
[典例精析]
例1:(2004·临祈市)可生成二氧化碳的反应很多,例如:①酒精的燃烧 ②木炭在空气中燃烧 ③碳与氧化铜反应 ④高温煅烧石灰石 ⑤石灰石(块状)与稀硫酸 ⑥石灰石(块状)与稀盐酸 ⑦碳酸钙粉末与浓盐酸 ⑧人和动物的呼吸作用其中可用于实验制CO2的是( )
A.④⑥ B.⑤⑥ C.⑥ D.全部
解析 ①②两类方法虽然能生成CO2,但燃烧需在空气中进行,放出大量的热,对仪器、装置的要求高而且复杂,燃烧生成的气体也能收集,故在实验室里操作性差;③④两类方法在高温下进行,操作不便;⑤反应生成微溶于水的碳酸钙,覆盖在石灰石的表面,反应逐渐停止;⑦反应剧烈,不易收集,并且浓盐酸易挥发出氯化氢气体,使CO2气体不纯;⑧中CO2气体不纯,含量低,不易收集。
答案:C
例2:(2005 ·大连市)实验室里制取二氧化碳气体,有如下图所示的仪器可供选用
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请你回答下列问题:
⑴制取二氧化碳气体所需的药品是 ;
⑵收集二氧化碳气体的方法是 ;
⑶制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是(用仪器的序号回) ;
⑷检验二氧化碳气体是否收集满的方法是 ;
⑸制取二氧化碳的化学方程式是 。
解析 这是一道实验室制二氧化碳的基础题,考查了学生组合装置的能力。根据实验室制二氧化碳的原理、装置、及验满方法,我们很容易得到答案。
答案:⑴石灰石或大理石和稀盐酸;⑵向上排空气法;⑶ACDE;⑷将燃着的木条放在集气瓶口;⑸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2↑
例3:(2005年福州课改区)在实验台上摆放着供你选择的如下药品和仪器(实验常备用品图中略):
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请你设计一种制备某气体的实验方案,填写实验报告中的以下几项:
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制备气体名称 |
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实验药品(填写序号) |
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实验仪器(填写序号) |
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实验原理 |
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收集方法 |
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反思与评价 (从装置的优、缺点方面说明) |
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解析 本题是一道考查气体制取的一道实验题。不但考查了学生对于仪器和药品的选择,还考查了学生对于实验方案的评价意识,培养学生的一种“选优”思想。
要解答好本题,要熟知实验室制取气体的思路:①根据反应物和生成物的状态、反应条件选择实验仪器和药品;②根据气体的密度和溶解性决定气体的收集方法等。
本题分为两大类制取方案,涵盖了初中化学中气体制备的所有类型,
即:固体+液体
气体;固体+固体
气体。
答案:
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制备气体名称 |
制取CO2 |
或制取O2 |
或制取O2 |
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实验药品(填写序号) |
①④ |
③⑤ |
⑥ |
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实验仪器 (填写序号) |
ACDH或GDH或ACBEH或GBEH |
与制取CO2的仪器相同 |
ACFHIK |
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实验原理 |
CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O +CO2↑ |
2H2O2 催化剂2H2O+O2↑ |
2KMnO4 |
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收集方法 |
向上排空气法 |
向上排空气法或排水法 |
排水法 |
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反思与评价 (从装置的优、缺点方面说明) |
分析你设计装置的有缺点,如:制取CO2用ACDH装置,优点:该装置操作简单方便,应用于课堂演示实验;缺点:不便于制备量多的CO2气体。(只要符合题意均可) |
[常见误区]
2.实验室制取二氧化碳装置的探究,如例2。
1.实验室制取二氧化碳的反应原理的选取,如例1。
3.了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
2.探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。
1.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。
8.
1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球(图C),因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质--碳纳米管,它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(图D)图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。
用你所学到的化学知识回答下列问题。
(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是什么?
(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?简要说明理由。
(3)请你设计一个方案,证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字简要叙述)。
课题2 二氧化碳制取的研究
[考点透视]
7.在物质的各大家族中,有一家兄弟多:老大骨头硬,光彩照人,身价百万;老二又软又滑,生活学习都有它;老三似足球,科研工作者喜欢它。(1)举出老大的一种用途 ;(2)请你猜出老三是 。
6.在一定温度下,1cm3活性炭所能吸附某些常见气体的体积如下表。根据表中的数据,以及有关物质的组成和性质推断,下列说法中正确的是( )
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H2 |
CO2 |
O2 |
N2 |
Cl2 |
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气体的沸点/℃ |
-252 |
-78 |
-183 |
-196 |
-34 |
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被吸附的体积/ml |
4.5 |
97 |
35 |
11 |
494 |
A.气体分子所含原子个数越多越容易被吸附 B.沸点越高的气体,越容易被吸附
C.化合物的气体比单质的气体更容易被吸附D.气体的相对分子质量越大,越容易被吸附
5.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1纳米=10-9米)的空心管。下列说法错误的是( )
A.纳米碳管是一种新型的有机化合物 B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳
C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强 D.纳米碳管在常温下化学性质稳定
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