第六单元 课题2
二氧化碳的制取研究
一、品的甄选
在实验室制备气体时，所选择的品需满足以下条件：
(1) 品成本低廉，易于获取；
(2) 反应速度适中，能够维持一段时间的持续反应；
(3) 反应物中不应含有其他气体，且应只生成一种气体；
(4) 遵循环保原则，尽量减少能源的浪费。
从下列四种方法中，哪一种是适合实验室制取二氧化碳的？
A. C与O2反应生成CO2
B. CuO与C反应生成Cu和CO2
C. CaCO3与高温反应生成CaO和CO2
D. CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、水和CO2
分析：
A项中，反应物中有气体存在，这不利于收集纯净的气体。
B项和C项中，反应条件均为高温，这不利于实验条件的达成。
D项中，CaCO3（碳酸钙）在自然界中普遍存在，常以大理石的形式出现，而稀盐酸在实验室中也易于获取。此反应只生成一种气体，符合制取要求。
二、品的精细选择
在上述四种品中，哪一种更适用于实验室制取二氧化碳？
A. 大块的石灰石与浓盐酸；
B. 块状的石灰石与稀盐酸；
C. 石灰石粉末与稀硫酸；
D. 碳酸钙粉末与稀盐酸。
解析：
A中浓盐酸具有挥发性，会导致收集到的气体不纯。浓盐酸的浓度大，会使反应速度过快。
C中，石灰石粉末与稀硫酸的反应中，由于生成的硫酸钙微溶于水，会阻碍反应的进行。
D中，由于粉末与稀盐酸的接触面积过大，会导致反应速度过快，不利于气体的收集。
相较之下，B项中块状的石灰石与稀盐酸的反应速度适中，更适合用于实验室制取二氧化碳。
三、装置的选择与设计
选择好品后，接下来就是装置的选择与设计。
(1) 制取气体实验中，若反应物的状态是固态且不需要加热，应选用何种发生装置？(填序号)
(2) 选择收集装置时主要考虑气体的哪些物理性质？
(3) 根据所选用的品和反应条件，设计适合的实验装置图。
(4) 针对不同需求（如精确控制液体用量、持续添加液体品等），设计相应的实验“发生装置”。
四、实验室制取二氧化碳的步骤
- 检查装置的气密性。
- 加入固体品。
- 加入液体品。
- 收集气体。（观看视频以复习操作技巧和相关知识）
注：
- 验满方法：将一根点燃的木条置于瓶口处，若木条熄灭则表示气体已满。
- 检验二氧化碳的方法：向其中加入澄清石灰水并振荡。若出现浑浊现象则证明是二氧化碳。
- [化学方程式] 描述了氢氧化钙与二氧化碳的反应过程。