实验室二氧化碳的制备与检验
通过大理石与稀盐酸的常温反应制取二氧化碳,并利用澄清石灰水进行特性检验,深入掌握实验室制取气体的经典方法与核心原理。
在深入学习实验原理和具体步骤前,建议先通过以下直观的实验演示视频,完整了解实验室制取二氧化碳及其特性检验的实际操作流程与反应现象:
- 制取药品: 大理石或石灰石(主要成分为 )、稀盐酸()
- 检验药品: 澄清石灰水[主要成分为 ]
大理石中的碳酸钙与稀盐酸在常温下发生复分解反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体。该反应属于经典的 “固液常温型” 制气方法。
将生成的二氧化碳气体通入澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应,生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙,使溶液变浑浊。这是化学上检验二氧化碳气体的标准方法。
- 制取容器中: 固体大理石表面产生大量气泡,固体随之逐渐减少。
- 检验容器中: 导管口持续有气泡冒出,澄清石灰水由澄清变浑浊。
- 不可用稀硫酸代替稀盐酸: 稀硫酸与大理石反应会生成微溶于水的硫酸钙(),它会包裹在大理石固体表面,阻碍内部大理石与酸液继续接触,导致反应很快停止。
- 不可用浓盐酸代替稀盐酸: 浓盐酸具有极强的挥发性,会挥发出氯化氢()气体,并随二氧化碳一同排出,导致收集到的气体不纯。
- 发生装置内: 导气管只需微微露出橡皮塞即可,切勿伸入过长,以便于气体的顺利导出。
- 检验装置内: 伸入澄清石灰水中的导管必须没入液体液面以下,确保二氧化碳气体能与液体充分接触并完全反应。