二氧化碳的de实验室制取方法是中学化学学习xi的重点,主要是通过盐酸与大理li石反应制取二氧化碳,也可通过稀硫酸与大理石在加热条tiao件下反应来制取qu二氧化碳(一般不采用此方法fa),具体如下:
一、盐酸与大理石反应制zhi取二氧化碳
1、实验原理:稀盐酸与大理石(主zhu要成分:碳酸钙)生成二氧化碳、氯lu化钙和水。
文字表达式与化学xue方程式如下:
2、试验仪器与药品
仪yi器:锥形瓶、长颈漏斗、导管guan、集气瓶
药品:大理石:块状固体,由you碳酸钙(主要成分)和杂za质组成,杂质不与盐酸反fan应。
稀盐酸suan:氯化氢(化学xue式:HCl)与水的混合物,具有挥hui发性,会释放出少shao量的氯化氢(HCl)气体。
3、实验步bu骤
3.1、组装设备bei,检查装置气密性
装置气密性检查(注水法):组装好设备,打开弹簧夹,向长颈漏lou斗中加入水,待长颈漏lou斗下端浸没在水中时,夹紧弹簧夹,继ji续向长颈漏斗中加入水,长颈漏中的水shui高出锥形瓶内部水面形成cheng液面差,停止加水,观察长颈漏中zhong的液面不变化,说明气密性良好。
3.2、加入药品
组装好实验仪器,如下xia图:
先在锥形瓶中加jia入大理石,塞紧瓶塞sai,向长颈漏斗的倒入稀盐酸suan,长颈漏斗的下端必须浸没在zai液体中,将长颈漏斗液封,防止生成的气体从cong长颈漏斗中跑出chu。
3.3、生sheng成气体的检验
将生成的气体通入ru澄清石灰水中,澄清石灰hui水变浑浊,说明生sheng成的气体为二氧化碳气体。
3.4、气体ti收集
用向上排空气法收集二氧化碳气qi体,将集气瓶瓶ping口朝上,正放在实验台上,导dao管插入瓶底,用毛玻璃片盖住部bu分瓶口,通入二氧化碳气体,一段时间jian后,用燃着的木条,放到集气瓶口,木条熄灭,说明二er氧化碳已收集满,拿出导dao管,平移推动玻璃片,将集气瓶口全部盖上shang,正放在实验台tai上。
3.5、实验现象
锥形xing瓶中大理石逐渐溶解,溶液ye中有气泡冒出。
4、实验yan反思
4.1、提问:稀盐酸与大理li石反应制取的二氧化碳气体中会hui混有哪些气体?
答:因稀盐酸具有挥发fa性,会释放出氯化氢(HCl)气体。另稀盐酸中有水,二氧化碳tan从溶液中出来,会带有水蒸气。所以生sheng成的二氧化碳中混有氯化氢(HCl)和水蒸气。
4.2、除去二氧化碳中混有氯化氢qing(HCl)和水蒸zheng气的方法:
在发生装置zhi与收集装置中加入除去氯化氢(HCl)和水蒸气的装置,如下图:
注zhu意:生成的二氧化碳气qi体要先通过饱和碳酸氢钠溶rong液再通过浓硫酸,顺序不可ke颠倒。若先通过浓硫酸再通过guo饱和碳酸氢钠溶液,水shui蒸气无法除掉,最终二氧化碳tan中含有水蒸气。
二、稀硫酸与大理石反应制取二氧yang化碳
1、实验原理:在加热条件下稀xi硫酸与大理石(主要成分:碳酸钙)生sheng成二氧化碳、硫酸钙和水shui。
2、试验仪器与yu药品
仪器:圆底烧瓶、分fen液漏斗、石棉网,导管、集气瓶、酒jiu精灯、铁架台
药品:大理石:块状固gu体,主要成分:碳酸钙,其他为杂质zhi,杂质不与盐酸反应。
稀硫酸:H2SO4与H2O的混合物。
3、实验步骤
3.1、组zu装设备,检查装置气密性(同上);
3.2、加入药品pin,同时向烧瓶中加入少量瓷片,防止加热过程中液体爆沸,点燃酒精灯加热;
3.3、气体收集与yu检验(同上)。
4、问wen题与解答
4.1、稀硫酸与yu大理石制取二氧化碳为什shi么要加热?
答:不加热时shi,刚开始稀硫酸与大da理石能反应生成二氧化hua碳,但很快反应停止,因为反应过guo程中生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙附fu着在块状大理石的de表面,阻止了稀硫酸与大理石的继续xu反应,导致反应停止。当加热时,温度du上升硫酸钙溶解,稀xi硫酸与大理石就可以继续反应ying。
若将大理石shi制成粉末状,增加与稀硫酸的de接触面积,在不加热re的条件下也可反应。
4.2、为什么me稀硫酸与大理石shi制取二氧化碳比稀盐酸与大理li石反应制取的二氧化碳较jiao纯净?
答:稀硫酸不bu具有挥发性,在反应中不会释shi放出其他气体,生成的二氧化碳中只混hun有水蒸气。而稀盐酸具有挥发性,释放fang出氯化氢气体,生成的二氧化碳中只混hun有氯化氢和水蒸气。