二氧化碳實驗室制取方法
發布時間:2020-03-28 22:11:00
一、大理石與稀鹽酸反應制取
1、口訣
實驗室制二氧碳,大理石與稀鹽酸。兩種蘇打皆不用,速度太快控制難。
不用硫酸代鹽酸,鎂鹽不如鈣鹽廉。硝酸見光易分解,驗滿瓶口火不燃。
2、反應用品
大理石或石灰石(主要成分是CaCO?)和稀鹽酸。(實驗室制二氧碳,大理石與稀鹽酸)
3、反應原理-反應方程式:
4、實驗室二氧化碳制取裝置,固-液不加熱型(如圖)。
由于二氧化碳密度比空氣大,能溶于水且能與水反應,所以采用向上排空氣法。
6、檢驗方法
將生成的氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,證明該氣體為二氧化碳。
7、驗滿方法
用燃著的木條被在集氣瓶口(不能伸入瓶內),如果火焰熄滅,證明已集滿。
8、注意事項
①反應時可能揮發出的氯化氫(HCl)氣體,可通過飽和碳酸氫鈉(NaHCO3)溶液除去生成氣體中的氯化氫氣體。
②必要時可用裝有濃硫酸的洗氣瓶除去生成氣體中水蒸氣。
③不能用碳酸鈣和濃鹽酸反應,原因:濃鹽酸易揮發出大量氯化氫氣體,使碳酸氫鈉無法完全去除,制得的二氧化碳純度會下降。
④在實驗室中是用大理石(CaCO?)和稀鹽酸反應來制取二氧化碳。
⑤不能用Na?CO?(蘇打)和NaHCO?代替CaCO?(小蘇打)跟鹽酸反應來制取二氧化碳,原因:Na?CO?和NaHCO?跟鹽酸反應的速度太快,產生的二氧化碳很快逸出,不易控制,也不便于操作。(兩種蘇打皆不用,速度太快控制難)
⑥不能用稀硫酸代替鹽酸,原因:稀硫酸跟大理石(CaCO?)反應會生成了微溶入水的硫酸鈣(CaSO?)沉淀覆蓋在大理石的表面上,阻礙了反應的繼續進行,而使反應非常緩慢。(不用硫酸代鹽酸)
⑦不能用MgCO?(鎂鹽)代CaCO?(鈣鹽),原因:雖然MgCO?跟鹽酸與CaCO?跟鹽酸反應相似,但由于MgCO?的來源較少,不如CaCO?廉價易得。(鎂鹽不如鈣鹽廉)
⑧不能用硝酸代替鹽酸,原因:硝酸見光易分解,方程式如下圖

若用硝酸代替鹽酸,則制得的CO?中就會有少量的NO?和O?。此外,硝酸的價格較鹽酸貴,故通常不用硝酸代替鹽酸。(硝酸見光易分解)
⑨因為二氧化碳能滅火,故可以將燃著的火柴置于集氣瓶口檢驗,若火焰熄滅,則證明二氧化碳已經充滿了集氣瓶。(鑒別火柴不能燃)
二、加熱使碳酸氫鈉分解制取
將碳酸氫鈉充分干燥后裝入硬質玻璃管中,在管口處裝填玻璃棉后封閉,用抽氣泵抽真空。然后,加熱使碳酸氫鈉分解。最初發生的二氧化碳可放掉。分解產生的氣體需導入用冰冷卻的導管中,使氣體中的水蒸氣冷凝下來,再將氣體先后導入分別裝有氯化鈣和五氧化二磷的U形管中使其干燥。100℃時,碳酸氫鈉的分解壓為97.458kPa,120℃時為166.652kPa。
三、其他制法
小蘇打(主要成分是碳酸氫鈉)和白醋混合在一起時,發生復分解反應,放出二氧化碳氣體,相應的化學反應方程式為:
四、工業二氧化碳輸送設備
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