【实验室制取二氧化碳】在化学实验中,二氧化碳(CO₂)是一种常见的气体,常用于验证气体性质、进行酸碱反应等实验。实验室中通常通过碳酸盐与酸反应来制取二氧化碳,这一方法操作简单、成本较低,是中学及大学基础化学实验中的重要内容。
一、实验原理
二氧化碳的制取主要依赖于碳酸钙(CaCO₃)与稀盐酸(HCl)之间的反应,其化学方程式如下:
$$ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow $$
该反应属于复分解反应,生成的二氧化碳以气体形式释放出来,可以通过导管收集。
二、实验步骤
1. 准备仪器和药品:锥形瓶、长颈漏斗、导气管、集气瓶、水槽、石灰水等。
2. 加入药品:向锥形瓶中加入适量的大理石或碳酸钙粉末。
3. 加入稀盐酸:通过长颈漏斗缓慢注入稀盐酸,观察是否有气泡产生。
4. 收集气体:将导气管连接到集气瓶中,采用向上排空气法收集二氧化碳。
5. 验证气体:将燃烧的木条伸入集气瓶中,若木条熄灭,则说明气体为二氧化碳。
三、实验注意事项
- 盐酸浓度不宜过高,否则反应过于剧烈,不易控制。
- 实验过程中应避免直接嗅闻气体,以防吸入过量二氧化碳。
- 收集完毕后,应先移除导气管,再熄灭酒精灯,防止倒吸现象。
四、实验总结表
| 项目 | 内容 |
| 实验名称 | 实验室制取二氧化碳 |
| 反应原理 | 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳 |
| 化学方程式 | CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ |
| 所需药品 | 碳酸钙(大理石)、稀盐酸 |
| 所需仪器 | 锥形瓶、长颈漏斗、导气管、集气瓶、水槽等 |
| 气体收集方法 | 向上排空气法 |
| 验证方法 | 用燃着的木条检验,木条熄灭即为二氧化碳 |
| 注意事项 | 控制盐酸浓度,避免倒吸,注意安全操作 |
通过以上步骤和方法,可以高效、安全地在实验室中制取二氧化碳,为后续相关实验提供基础支持。同时,该实验也帮助学生理解化学反应的基本规律和气体的制备与检验方法。


