“二氧化碳的实验室制法”问与答

一、药品的选择

1．实验室制备二氧化碳常用什么药品？

答：常用药品为大理石（或石灰石）和稀盐酸。

2．实验室制取二氧化碳气体为什么不能用浓盐酸代替稀盐酸？

答：不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有较强的挥发性，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，导致二氧化碳气体不纯。

3．能否用粉末状的碳酸钙或碳酸钠代替块状的石灰石或大理石？

答：不能用粉末状的碳酸钙或碳酸钠代替块状的石灰石或大理石，因为他们与盐酸反应的速度太快而难以控制，操作和收集都有困难。

4．能否用稀硫酸代替稀盐酸？

答：不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与大理石或石灰石反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石或石灰石的表面，阻止反应的进一步进行甚至使反应停止。

6．实验室要制备干燥的二氧化碳气体，应选用什么药品？

答：实验室制备二氧化碳应选用石灰石或大理石、稀盐酸，干燥二氧化碳通常用浓硫酸。

二、仪器与装置

1．实验室制取二氧化碳需用哪些仪器？

答：实验室制取二氧化碳需用的仪器一般为：圆底烧瓶（锥形瓶、大试管等）、铁架台（带铁夹）、导气管、集气瓶等。

2．应选择什么样的装置制备二氧碳？

答：发生装置的选择依据：根据反应物、生成物的状态及反应条件进行选择。

实验室采用一种固体（石灰石或大理石）和一种液体（稀盐酸）在常温下反应制取二氧化碳，即：固＋液气，这与氢气的制取相似，因此应采用固体和液体反应，不加热制取气体的发生装置。

3．小红同学欲用右图所示的装置制取二氧化碳气体，在加入药品之前，他首先应检查装置的气密性，请问，如何检查该装置的气密性？

答：分液漏斗通常用于盛装液体，因此可以用“液封”的方法检验该装置的气密性，具体做法为：加紧止水夹a，在分液漏斗中加入较多的水后，开启分液漏斗活塞，使液面浸过漏斗下端管口，过一会儿，分液漏斗中液面不再下降，说明装置气密性良好。

4．工业上如何制取二氧化碳？

答：工业上是用煅烧石灰石的方法来制备大量二氧化碳的，其原理为：

CaCO₃

CaO＋CO₂↑

三、制取与收集

1．实验室制备二氧化碳的反应原理是什么？

答：该反应原理:CaCO₃＋2HCl=CaCl₂＋CO₂↑＋H₂O

2．实验室制备二氧化碳的实验步骤是什么？

答：实验步骤一般为：①连接仪器；②检验装置的气密性；③向锥形瓶内装入石灰石（先固后液）；④塞紧双孔塞，从长颈漏斗中加入稀盐酸；⑤用向上排空气法收集气体并验满。

3．怎样收集二氧化碳气体？

答：因为二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；又因其密度大与空气的密度，故只能用向上排空气法收集。

4．怎样验证集气瓶内收集的二氧化碳是否已满？

答：用燃着的木条放在集气瓶瓶口，如果木条火焰熄灭，则证明集满二氧化碳。

5．怎样检验所收集到的气体是二氧碳？

答：将收集到的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则为二氧化碳。

6．实验室制取二氧化碳气体时，若把稀盐酸改为浓盐酸，那么把制得的二氧化碳气体通过澄清的石灰水中，会出现什么现象？若要避免这种现象的发生，可采用什么措施？（提示：盐酸和酸式碳酸盐反应，放出二氧化碳）。

答：因为浓盐酸具有较强的挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水即为盐酸，因而难于使二氧化碳与石灰水反应生成难溶性的碳酸钙，因此把制得的二氧化碳气体通过澄清的石灰水中，看不到浑浊的现象，若要避免这种现象的发生，必须除去氯化氢气体，根据提示推知：可用饱和的碳酸氢钠溶液氯化氢气体。