解读二氧化碳的制取
二氧化碳的实验室制法是初中化学要求熟练掌握的知识,也是学业考试的重要考点之一。为了帮助同学们更好地掌握二氧化碳的实验室制法,现将有关内容归纳梳理如下,供同学们学习时参考。
一、药品
实验室选用块状大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳。反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
1. 不选用粉末状大理石与稀盐酸制取二氧化碳,是因为粉末状大理石与稀盐酸的接触面积大,反应速率快,不便于收集二氧化碳气体。
2.不选用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳,是因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在大理石表面,阻止了反应的进一步进行。
3. 不选用浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳,是因为浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢混入产生的二氧化碳气体中,造成制取的气体不纯。可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢气体。
二、实验装置[来源:学&科&网]
1. 发生装置
药品的状态和反应条件决定了选用何种发生装置。实验室可选用固液不加热型装置制取二氧化碳,与实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的装置相同(如下图所示)。
[来源:学&科&网]多孔隔板
A
B C D[来源:学科网ZXXK]
上述四个装置图都可用于实验室制取二氧化碳,其中B装置相对于A装置的优点是便于随时加入稀盐酸;C装置相对于B装置的优点是能够控制稀盐酸用量和反应速率;D装置相对于C装置的优点是能够随时控制反应的发生或停止。[来源:学科网ZXXK]
2. 收集装置
气体的性质(密度、溶解性、是否与空气成分反应)决定了气体的收集方式。因二氧化碳密度比空气大,且易溶于水,故只能用向上排空气法收集(如右图所示)。收集时,应将导气管接近集气瓶底部,有利于排净瓶内空气,使制得的二氧化碳较纯净。收集氧气也可用此装置。[来源:Zxxk.Com]
三、检验及验满
1. 用澄清石灰水检验二氧化碳,将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则说明该气体是二氧化碳。
【说明】二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀。一般不用燃着的木条验证二氧化碳,因为不能燃烧,不支持燃烧的气体很多,如氮气等。
2. 用燃着的木条验满二氧化碳,将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满。