中考化学复习指导:二氧化碳的制法

为了帮助学生更好地进行全面复习,确保能够应对中考化学中的所有考点,本文特别整理了一份详细的复习指南。通过这份指南,我们希望能够帮助学生们更加自信地步入考场,轻松应对考试中的各种挑战。接下来,我们将重点探讨二氧化碳的制法,包括实验室制法和工业制法。
一、实验室制取气体的基本思路
在实验室中制取气体,需要考虑以下几个方面:
1. 发生装置的选择:
- 反应物状态及反应条件:选择合适的发生装置是制取气体的关键。如果反应物是固体且需要加热,例如用高锰酸钾制氧气(O),则应选择带有酒精灯的加热装置。如果反应物是固体与液体,且不需要加热,例如用锌粒与稀硫酸制氢气(H),则可以选择简易的启普发生器或其他类似的装置。
2. 收集方法:
- 气体的密度及溶解性:不同的气体有不同的物理性质,因此收集方法也有所不同。例如,难溶于水的气体可以用排水法收集,如氢气(H);密度大于空气的气体可以用向上排空气法收集,如二氧化碳(CO);密度小于空气的气体则用向下排空气法收集,如氢气(H)。
二、二氧化碳的实验室制法
在实验室中,二氧化碳的制法通常采用石灰石与稀盐酸反应的方法。以下是详细的步骤和注意事项:
1. 原理:
- 化学方程式:CaCO + 2HCl → CaCl + HO + CO
- 反应描述:石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO),当它与稀盐酸(HCl)反应时,会产生氯化钙(CaCl)、水(HO)和二氧化碳(CO)气体。这个反应是一个典型的酸碱反应,反应速率适中,适合在实验室中进行。
2. 发生装置:
- 装置选择:由于反应物是固体(石灰石)和液体(稀盐酸),且不需要加热,因此可以使用与制氢气相同的装置,如简易的启普发生器。这种装置操作简便,便于控制反应速率,且可以随时停止反应。
3. 气体收集方法:
- 向上排空气法:二氧化碳的密度大于空气,因此可以使用向上排空气法收集。具体操作方法是在反应容器上方放置一个倒置的集气瓶,随着二氧化碳气体的生成,它会逐渐将瓶内的空气挤出,最终充满整个集气瓶。
4. 验证方法:
- 澄清石灰水法:将制得的气体通入澄清的石灰水中,如果石灰水变浑浊,则说明该气体是二氧化碳。这是因为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙(Ca(OH))反应生成了不溶于水的碳酸钙(CaCO)沉淀。
- 化学方程式:CO + Ca(OH) → CaCO↓ + HO
5. 验满方法:
- 木条法:用一根点燃的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,说明集气瓶内已经充满了二氧化碳气体。这是因为二氧化碳不支持燃烧,会迅速扑灭火焰。
三、二氧化碳的工业制法
在工业生产中,二氧化碳的制法通常采用煅烧石灰石的方法。以下是具体的步骤和原理:
1. 煅烧石灰石:
- 化学方程式:CaCO(高温)→ CaO + CO
- 反应描述:石灰石在高温下分解,生成生石灰(CaO)和二氧化碳(CO)。这个过程通常在石灰窑中进行,温度需要达到800-900℃。煅烧过程中产生的二氧化碳可以直接收集并用于工业用途。
2. 生石灰与水反应:
- 化学方程式:CaO + HO → Ca(OH)
- 反应描述:生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰(Ca(OH))。这个反应是一个放热反应,反应过程中会放出大量的热量。生成的熟石灰可以用于制备石灰水,进一步用于验证二氧化碳的存在。
四、总结
通过以上详细的讲解,我们希望学生们能够更好地理解和掌握二氧化碳的制法。无论是实验室制法还是工业制法,都涉及到基本的化学原理和实验操作技巧。在复习过程中,建议同学们多动手实践,通过实际操作加深对这些知识点的理解。同时,也要注意安全,遵守实验室的各项操作规程,确保实验顺利进行。
希望这篇中考化学复习指导能够帮助大家更好地迎接即将到来的考试,祝大家考试顺利,取得优异的成绩!