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初中化学

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    提到二氧化碳,人们马上联想到温室效应,使人窒息…其实二氧化碳也有对人类有益的一面,也是可以利用的一种重要资源.
    (1)科学家采用“组分转化”技术,将CO2和H2按一定比例混合,在一定条件下反应,生成水和一种重要的化工原料乙烯(C2H4),请你写出该反应的化学方程式:______
    (2)请你再举例二氧化碳有益于人类的用途:
    ①______
    ②______
    (3)简述检查该装置气密性的方法:______
    (4)有位同学设计了如图所示的装置制备二氧化碳气体.实验时A可上下移动,该操作可达到______的目的.
    魔方格

    本题信息:化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “提到二氧化碳,人们马上联想到温室效应,使人窒息…其实二氧化碳也有对人类有益的一面,也是可以利用的一种重要资源.(1)科学家采用“组分转化”技术,将CO2和...” 主要考查您对

装置气密性检验

二氧化碳的制取和收集

二氧化碳的用途

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装置气密性检验采用的一般方法:
通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成,水柱的形成,液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中,由于气体发生器结构不同,因此检验方法也有一定的差异。
注意事项:
在中学化学实验及有关实验设计习题中,经常涉及装置的气密性检验问题。一般说来,无论采用那种装置制取气体,在成套装置组装完毕装入反应物之前,必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行。
一些常见装置的检验方法总结如下,以供同学们参考:

1.如图1,此装置为最简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀,压强增大。
   
具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出,则证明装置不漏气。
注意:若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象一定要注意撤走酒精灯后,导管中能形成一段水柱,并且一段时间不下降,才能说明气密性好。

2.如图2所示,此装置漏斗与大气相通,无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查,首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题,显而易见的用水(或液体)做液封,从而实现这一目的。
  
具体方法为:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。

3.图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的,但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
  
具体方法为:关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中加入足量的水,使球形漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气。

4.图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置,利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同,主要的原理与图1一样。
  
具体方法是:关闭分液漏斗上的活塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好,不会漏气。


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

二氧化碳用途:
1.二氧化碳不支持燃烧,不能燃烧,比空气重,可用于灭火

2.干冰升华时吸收大量的热,可用它做制冷剂或人工降雨

3.工业制纯碱和尿素,是一种重要的化工原料

4.植物光合作用,绿色植物吸收太阳能,利用二氧化碳和水,合成有机物放出氧气
二氧化碳中毒:
       二氧化碳中毒是人吸入高浓度的二氧化碳所出现的昏迷及脑缺氧情况,一般大气中二氧化碳含量超过1%时,人即有轻度中毒反应;当超过3%时,开始出现呼吸困难;超过6%时,就会重度中毒甚至死亡。
(1)征状
中毒主要征状有:头痛、头愫晕、耳鸣、气急、胸闷、乏力、心跳加快,面颊发绀、烦躁、谵妄、呼吸困难,如情况持续,就会出现嗜睡、淡漠、昏迷、反射消失、瞳孔散大、大小便失禁、血压下降甚至死亡。
(2)补救
打开门窗、通风孔,抢救者才可进入。将病人救出后,在空气新鲜处进行人工呼吸,心脏按摩,吸氧(避免高压、高流量、高浓度给氧,以免呼吸中枢更为抑制),开始1~2L/分,随病人呼吸好转逐渐增大给氧量(4--5L/分),以至采用高压氧治疗。(最好是纯氧)
吸入兴奋剂:多种兴奋剂交替、联合使用,如洛贝林、山梗菜碱等。
防止脑和肺水肿:应用脱水剂、激素,限制液量和速度,吸入钠的份量亦应限制。
对症治疗:给予多种维生素、细胞色素C、能量合剂、高渗糖,以防感染。
抢救同时要留意有没有其他有毒气体存在,如一氧化碳等。
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