实验室制取二氧化碳的几个"为什么"

实验室制取二氧化碳的几个"为什么" 实验室制取二氧化碳的几个“为什么” (1)实验室制取二氧化碳时，为什么最好选用石灰石(或大理石)和稀盐酸, 所有的碳酸盐都能与盐酸反应产生二氧化碳。常见的NaCO、KCO与盐酸反应时速2323率太快，不易控制。块状的碳酸镁(MgCO)跟盐酸反应时速率适中，但来源不广泛。石3 灰石与大理石的主要成分都是碳酸钙，它们与盐酸反应时速率适中，易于控制，且来源广泛，容易得到。使用时应把大理石或石灰石砸成大小适当的块状，以便于在气体发生装置中使用。 选用药品相互反应制取气体时，应尽量避免混入杂质气体。盐酸是挥发性酸，浓度越大时挥发性越强，制取二氧化碳时不用浓盐酸而用稀盐酸，就是为了尽量减少挥发出来的氯化氢气混入盐酸。 (2)为什么不能用硫酸或硝酸代替盐酸, 盐酸与CaCO反应生成易溶于水的氯化钙、二氧化碳和水，由于氯化钙溶于水，保证3 了CaCO与盐酸的顺利接触，使反应能够持续进行，顺利地产生二氧化碳。 3 硫酸与碳酸钙反应时虽也能生成二氧化碳气，但生成物中有微溶于水的硫酸钙(CaSO)，它覆盖在大理石或石灰石的表面，把碳酸钙包在其中，使硫酸与碳酸钙的接触4 受阻，不能顺利发生反应，因而反应速率越来越慢，甚至停止反应。故在实验室制取二氧化碳时不能使用硫酸。 硝酸是一种不稳定的挥发性酸。当硝酸与碳酸钙反应时，由于放出的热促使硝酸分解成二氧化氮气、氧气和水，制得的二氧化碳中会含有这些杂质气体。同时，挥发出的硝酸蒸气、二氧化氮气都对制取装置上的橡皮塞、橡皮导管有较强的腐蚀作用，因此在实验室制取二氧化碳时不用硝酸。 (3)怎样制得纯净而又干燥的二氧化碳, 从气体发生装置中出来的二氧化碳中，一般都含有少量的盐酸酸雾(HCl)和水蒸气。要除去CO中混有的HCl和HO，可让气体先通过一个盛水的洗气瓶以除去HCl，然后再22 通过一个盛浓硫酸的洗气瓶以除去水蒸气，如图所示。这样两只串连在一起的洗气瓶就构成了净化装置。 (4)收集二氧化碳时，怎样知道集气瓶中已充满了二氧化碳, 二氧化碳能溶于水且密度比空气大，通常不采用排水法收集，而采用向上排空气法收集。若要检验集气瓶内是否充满了二氧化碳，可用两种方法:?用燃着的火柴或木条放在集气瓶口，如果火焰熄灭，就证明集气瓶中已经充满了二氧化碳;?用玻璃棒蘸取澄清的石灰水或氢氧化钡[Ba(OH)]饱和溶液，接近集气瓶口，如果溶液出现白色浑浊，则表明集气瓶内已2 充满了二氧化碳。有关反应的化学方程式为: Ca(OH)+CO,CaCO?+HO 2232 Ba(OH)+CO,BaCO?+HO 2232 这两种方法都很方便，效果也都不错。