理要点 解疑点 知应用

耿昌福

实验室制取二氧化碳实验是初中化学的核心实验，也是中考命题的重点内容，其考查重点有药品的选择、实验装置的选择、装置的评价、气体性质的验证以及化学方程式的书写等。现将有关知识整理如下，以供参考。

实验要点

[实验要点]

1.实验药品：

（1）实验药品：块状石灰石或大理石（主要成分CaCO3）、稀盐酸。

（2）反应原理：CaCO3+2HCl [                ] CaCl2 + H2O + CO2↑。

2.实验装置：

（1）发生装置：“固液不加热型”装置（如图1），即固体与液体反应，且不需要加热。

（2）收集装置：向上排空气法（如图2），因为二氧化碳密度大于空气密度，且不与空气中的成分反应。（二氧化碳能溶于水且与水反应，故一般不用排水法收集）

3.实验步骤：

（1）检：检查装置的气密性。

（2）装：从锥形瓶瓶口装入石灰石（或大理石），塞紧橡胶塞。

（3）加：从分液漏斗（或长颈漏斗）加入稀盐酸。

（4）收：采用向上排空气法收集气体。

（5）验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。

[实验拓展]

【问题1】能否用稀硫酸代替稀盐酸？

答：不能。理由：稀硫酸和大理石会发生化学反应（CaCO3+H2SO4 [                ] CaSO4+H2O+CO2↑），生成的硫酸钙微溶于水，未能溶解的硫酸钙覆盖在大理石表面，阻碍了反应的继续进行。

【问题2】能否用浓盐酸代替稀盐酸？

答：不能。理由：浓盐酸具有较强的挥发性，使得收集到的二氧化碳气体中含有氯化氢气体。

【问题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粉末与稀盐酸反应的速率太快，不容易控制和收集气体，而且成本较高。

【问题4】选择实验室制取二氧化碳的发生装置的依据是什么？

答：发生装置的选择由反应物的状态和反应条件来决定。由于反應物是块状的大理石或石灰石（固体）与稀盐酸（液体）反应，且反应不需要加热，因此二氧化碳的发生装置应与实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的装置相似，即选用“固液不加热型”装置。

【问题5】使用“固液不加热型”装置的注意事项有哪些？

答：①长颈漏斗底端需要液封，即长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗中逸出。

②装药品时的顺序：先固体后液体。

【问题6】用如图3的实验装置作发生装置，具有什么优点？

答：该装置优点是可以随时控制反应的发生与停止，即随开随关。操作原理是将块状石灰石（或大理石）放在多孔隔板上，向长颈漏斗中注入稀盐酸，当稀盐酸浸没石灰石时发生反应，产生大量的二氧化碳气体。关闭活塞，试管内气体的压强变大，将稀盐酸压回到长颈漏斗中，当稀盐酸液面低于多孔隔板后，石灰石与稀盐酸分离，反应停止。打开活塞后，反应又能进行。

【问题7】如何用如图4的多功能瓶实现排空气法收集二氧化碳气体？

答：排空气法收集气体应根据气体的密度来判断，二氧化碳的密度比空气大，在集气瓶中处于下方，空气处于上方，因此空气只能从短导管排出，所以二氧化碳应从长导管通入，同时空气从短导管排出。

[能力提升]

（2021·安徽）某小组利用如图5所示装置制备CO2，并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。

<f：＼张媛媛＼2021pb＼cz21-23 初中生11期 中考版＼导图＼11期中考版59页换题-5A53＼image1.png>[CO2的水溶液新鲜绿色水草][水][m][n][①]

A       B      C D

图5

（1）装置B中仪器①的名称是 。

（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2反应的化学方程式为 ，发生装置是 （填字母序号）。

（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的 （填“m”或“n”）端通入。

（4）将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装如图D所示装置，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 。

答案：（1）试管   （2）CaCO3 + 2HCl [                ] CaCl2 + H2O + CO2↑ A （3）m （4）将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃

（作者单位：江苏省镇江市丹徒区世业实验学校）