实验室制取二氧化碳方程式_实验室制取二氧化碳的装置


关键要点:

1. 实验材料: 使用大理石(或石灰石)与稀盐酸作为反应物。

【特别提示】材料的选择考量

(1) 是否可用浓盐酸替代稀盐酸?请说明缘由。

不可用,因为浓盐酸具有强烈的挥发性,这将导致收集的CO2气体不纯。

(2) 能否替换稀硫酸为反应酸?请解释其原因。

不可以,因为稀硫酸与大理石或石灰石反应生成的硫酸钙是微溶于水的,它会覆盖在大理石或石灰石表面,阻止了CaCO3与酸的进一步接触,致使反应无法持续进行。

(3) 是否可以用碳酸钠或碳酸钾替代大理石或石灰石?请给出理由。

不可用,因为碳酸钠或碳酸钾与稀盐酸的反应速率过快,这不利于CO2的收集和控制。

2. 反应基础: CaCO3与稀HCl反应生成CaCl2、CO2及H2O。

3. 实验装置细节:

(1)发生装置详述

说明:① A装置构造简单,操作便捷;② B装置中长颈漏斗的末端需液面以下,以避免生成的气体从长颈漏斗逸出;③ C装置的优势在于可控制反应速率;④ D装置能随时启动和停止反应。

(a) 控制反应原理:开启弹簧夹,液体与固体接触即发生反应;

(b) 停止反应原理:关闭弹簧夹,产生的气体增加装置内压强,推动液体进入长颈漏斗(或多孔隔板下),使液体与固体分离,从而停止反应。

(2)收集装置要点。

4. 气体检验与验满方法:

(1) 通过澄清石灰水检验CO2,若变浑浊则证明是二氧化碳;

(2) 将燃着的木条置于集气瓶口(或短导管口),若木条立即熄灭,则表示CO2已收集满。

5. 气体净化流程:

(1) 为制取纯净、干燥的CO2,装置中导管接口的连接顺序通常为a至b,再至c、d、e。

(2) 各装置的功能解释:

饱和NaHCO3溶液用于去除CO2中的HCl;AgNO3溶液用于验证HCl是否除净;浓硫酸则用于干燥CO2或去除其中的水蒸气。

针对训练与应用:

(后续训练题目及解答从略,保持原题目的意思和要求不变。)