謝芳
要點提煉
1.裝置氣密性的檢查方法(如圖1):
用彈簧夾夾緊橡皮管,通過長頸漏斗向錐形瓶內(nèi)加水,直至水浸沒長頸漏斗下端管口,繼續(xù)加水,若長頸漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱,一段時間內(nèi)液面不回落,則說明裝置的氣密性良好。
2.檢驗和驗滿(如圖2):
(1)檢驗方法:將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變渾濁,即證明該氣體是二氧化碳。
(2)驗滿方法:將一根燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,即說明二氧化碳氣體已收集滿。
3.注意事項:
(1)發(fā)生裝置的導管稍露出瓶塞即可,不能伸入過長;長頸漏斗的末端要伸入液面以下,以形成液封。
(2)用向上排空氣法收集二氧化碳時,導管要伸到接近集氣瓶底部位置,其目的是便于瓶中的空氣完全排出,使收集到的二氧化碳更純凈。
拓展提升
1.實驗藥品的選擇:大理石(或石灰石)和稀鹽酸。原則:氣體純凈、反應速率適中、藥品經(jīng)濟環(huán)保、操作安全方便等。
(1)不選用碳酸鈉的原因:反應速率太快,不利于收集氣體。
(2)不選用稀硫酸的原因:生成微溶的硫酸鈣會包裹在大理石(或石灰石)表面,阻止反應的進行,導致產(chǎn)生的二氧化碳的量較少。
(3)不選用濃鹽酸的原因:濃鹽酸有較強的揮發(fā)性,會使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。
2.實驗裝置的選擇:
(1)發(fā)生裝置的選擇:取決于反應物的狀態(tài)和反應條件。實驗室制取二氧化碳應選擇“固液不加熱型”發(fā)生裝置,可選擇如圖3~6的裝置。
①圖3、圖4裝置的優(yōu)點:均可隨時添加液體,圖4裝置還具有節(jié)約藥品的優(yōu)點。
②圖5裝置的優(yōu)點:可控制反應的速率。
③圖6裝置的優(yōu)點:均可控制反應的發(fā)生和停止。注意:選擇該類發(fā)生裝置時,固體藥品必須是塊狀(或顆粒狀的)難溶性固體。
(2)收集裝置的選擇:取決于氣體在水中的溶解性和密度的大小。由于二氧化碳能溶于水,密度比空氣大,故一般采用向上排空氣法收集二氧化碳,可選擇如圖7~9的裝置。
①用圖8、圖9裝置收集二氧化碳時,由于二氧化碳的密度比空氣大,要將二氧化碳送到裝置低處。即:若用圖8裝置收集二氧化碳,氣體要從長導管通入;若用圖9裝置收集二氧化碳,氣體要從短導管通入。注意:用這兩種裝置收集二氧化碳,驗滿時一定要將燃著的木條放在另一端的導管口,而不是放在集氣瓶口。
探究應用
(2022·江西)根據(jù)圖10、圖11回答有關問題:
實驗室制取二氧化碳的化學方程式為________。圖10中,與裝置A相比,選用裝置B制取二氧化碳的優(yōu)點是________。將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖11裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,飽和澄清石灰水變渾濁,據(jù)玻璃管中的現(xiàn)象可知二氧化碳的化學性質(zhì)是________;若試管中導管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是________。
答案:CaCO3+ 2HCl 〓〓 CaCl2+ H2O + CO2↑ 可以控制反應速率 能與水反應生成酸 二氧化碳中混有氯化氫氣體(或鹽酸有揮發(fā)性等)