二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

2.装置：固液混合不加热
（1）发生装置
 
A装置为简易装置，不便于加液体；
B，C使用了长颈漏斗，便于添加液体，使用B、C装置时应注意，长颈漏斗下端管日应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；
D装置使用了分液漏斗，便于加酸，还可以利用活塞控制反应。
（2）收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。
如图：

3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。

4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。

5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。

6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 

7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止！


实验室制取二氧化碳的选择：

实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意：
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
各组物质反应情况如下表所示：

药品	反应速率
块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
石灰石粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快
块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快

   “万能瓶”是最普通但很重要的一种仪器，它在化学实验中有广泛的应用。如果我们知道了，它的诸多功能，解答试题时就会得心麻手，事半功倍。

“万能瓶”在化学实验中有以下一些功能：

1．洗气(长进短出)
当制得的气体不纯时，或者要埘气体进行除杂时，都要想办法去掉杂质气体，这就是所谓的“洗气”，洗气瓶内装有吸收杂质的液体，混合气从长端进、短端出 (即长进短山或深入浅出)。如除去CO中混有的 CO₂和水蒸气，应先通过 NaOH溶液，再通过浓硫酸。混合气体从A端进，两次洗气后CO从B端出(如图)。


2．集气(贮气)
①排空气法收集气体(如图所示)：排空气法收集密度比空气大的气体(如O₂或CO₂等)，气体从a端通入，空气从b端导出。排空气法收集密度比空气小的气体(如H₂等)，气体从b端通入，空气从a端导出

②排水法收集气体(如图所示) 瓶中盛满水，气体从b端进，水从a 端出。


3．量气(短入长出。如图所示)
瓶内先装满水，气体从a端进入，b 端接一个量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。若气体能与氧气反应，可在瓶内水面上加一层油。


4．验气(检验或证明某气体，如图所示)
瓶内装有验证某气体所需试剂，检验时必须要有现象。气体流向是：长进短出，即a进b出。如检验CO中是否混有CO₂，应通过Ca (OH)₂溶液．观察有无白色沉淀生成。


5．安全瓶(长入短出，如图所示)
点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气体与发生装置产生的气体分隔开。
 

6．制取气体(如图所示)
打开橡皮塞装入固体，液体从b端流人(注意：瓶内的液面要液封b导管口)后立即夹紧橡皮管，产生的气体从a导管导出。如制取O₂或CO₂。


实验方案设计的几种方法：

1. 对比实验设计：
 对比实验使实验设计中的一种基本思路，有利于实验现象的对比，有利于推理论证结论。如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。


2. 控制变量实验设计：
一个问题常常受多方面的因素制约，为了研究每一个因素对问题的影响程度．常常采取控制变量法逐个检验，每一个现象只说明一个问题，换一个条件再检验其他因素的影响。综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断，如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条条件设计是控制变量实验设计。
解答实验设计题的方法技巧：

(1)解答实验探究题首先应具备良好的实验操作基本知识，懂得操作的一般步骤和原理，熟悉相关物质的性质、制备原理和变化规律。同时要读懂题，明确实验目的，充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的目的等)，分析题意设计相关的猜想(假设)，提出问题，设汁实验的程序，再分现象得出相关的结论和启示、解答实验题还应具备整体、全局意识，即审题时要先统观全局，逐字逐句把整道题审读一遍再细致地读懂每一步要求，这样才能在答题时少丢分或不丢分。

(2)实验方案设计题的解答思路与方法
①明确实验目的——明确实验的目的和要求，弄清题给的新信息。
②选择仪器、药品——选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置、步骤一一设计出合理的实验装置和实验操作步骤
④记录现象、数据一一一全面、及时而准确地记录实验过程中的数据和现象。
⑤分析得出结论一根据实验的观象和记录的数据，通过分析、计算、列图表、推理等处理，得出正确的结论。

化学实验的典型装置：

（1）防倒吸装置：在水中溶解性很大的气体（如HCl，NH3等），特别要注意防倒吸（如下图所示）


（2）防污染装置：燃烧法，吸收法，和袋装法


（3）气体的测量装置


（4）干燥除杂装置


（5）启普发生器原理反应装置


（6）常见的电解水装置

自制电解水装置：

（1）用一个大瓶子，截去瓶底，留瓶口一段约高8～10cm。瓶口配一胶塞，由里向外塞紧。用镀铬曲别针伸直一段由塞子上扎出，在瓶塞露头处连接导线，做成电解槽如下图I。

（2）也可用普通玻璃杯(或烧杯)作电解槽。把硬导线跟镀铬曲别针用焊锡焊牢，导线用塑料管套起来，管口可以用蜡或沥青封住。把做好的电极同定在一块木板上，如图Ⅱ，电极的硬导线可以架在玻璃杯(电解槽)的壁上，集气管倒放在木板上。其他电解水装置如下图。

 

质量守恒定律的概念及对概念的理解:
(1)概念：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。

(2)对概念的理解:
①质量守恒定律只适用于化学反应，不能用于物理变化例如，将2g水加热变成2g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但这是物理变化，不能说它遵守质量守恒定律。
②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒，如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定守恒。
③质量守恒定律中的第一个“质量”二字，是指“参加”化学反应的反应物的质量，不是所有反应物质量的任意简单相加。
例如，2g氢气与8g氧气在点燃的条件下，并非生成10g水，而是1g氢气与8g氧气参加反应，生成9g水
④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质，不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律

质量守恒定律的微观实质:
(1)化学反应的实质在化学反应过程中，参加反应的各物质(反应物) 的原子，重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：


(2)质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。例如，水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看：当水分子分解时，生成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。

 

质量守恒定律的延伸和拓展理解:

质量守恒定律要抓住“六个不变”，“两个一定变”“两个可能变”。

六个不变	宏观	反应前后的总质量不变
		元素的种类不变
		元素的质量不变
	微观	原子的种类不变
		原子的数目不变
		原子的质量不变

两个一定变	物质的种类一定变
	构成物质的分子种类一定变

两个可能变	分子的总数可能变
	元素的化合价可能变

如从水电解的微观示意图能得出的信息：
①在化学反应中，分子可以分成原子，原子又重新组合成新的分子；
②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质，水是化合物
③原子是化学变化中的最小粒子。
④水是由氢、氧两种元素组成的。
⑤在化学反应，氧元素的种类不变。
⑥在化学反应中，原子的种类、数目不变。
⑦参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

质量守恒定律的发现:
1. 早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(RobertBoyle, 1627-1691)在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。

2. 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里物质的总质量，在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。

3. 1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论是:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

4. 后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦易的结论是正确的。从此，质量守恒定律被人们所认识。

质量守恒定律的应用:
(1)解释问题
①解释化学反应的本质—生成新物质，不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。
②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。

(2)确定反应物或生成物的质量
确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和；其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。

(3)确定物质的元素组成
理解在化学反应前后，元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。

(4)确定反应物或生成物的化学式
比较反应前后各种原子个数的多少，找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。

(5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)
运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量 (或相对原子质量)时，首先寻找两种已知质量的物质，再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。

(6)确定化学反应的类型
判定反应的类型，首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看，反应物质量减少，生成物质最增加)。如果是微观示意图，要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。

(7)判断化学方程式是否正确
根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等，同时注意化学式书写是否有误。

氧气检验和验满方法：
1.检验：用带火星的木条，如果带火星的木条复燃，则证明有氧气存在

2.验满：氧气验满仍是用带火星的木条，但不同的是，此时气体已经确认是氧气，
且带火星部分只能放在瓶口处（这样才能保证氧气已满），若木条立即复燃且燃烧旺盛，
则氧气已满。（因为若氧气未满，也可使木条复燃，只是不会“立即”和“旺盛”）