【实验室制取二氧化碳怎样做】在化学实验中,二氧化碳(CO₂)是一种常见的气体,常用于验证气体性质、进行酸碱反应等实验。实验室中制取二氧化碳的常用方法是通过碳酸钙与稀盐酸的反应。该方法操作简单、反应速率适中,适合教学和实验使用。
一、实验原理
反应方程式:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
反应条件:
- 碳酸钙(大理石或石灰石)
- 稀盐酸(浓度一般为10%以下)
- 反应在常温下进行
此反应属于复分解反应,生成物中有不溶于水的氯化钙、水以及可溶于水的二氧化碳气体。
二、实验步骤总结
| 步骤 | 操作内容 | 注意事项 |
| 1 | 准备实验器材:锥形瓶、长颈漏斗、导管、集气瓶、水槽、火柴、酒精灯等 | 所有仪器需干燥、清洁 |
| 2 | 向锥形瓶中加入适量的碳酸钙固体(如大理石碎块) | 不要过量,防止反应剧烈 |
| 3 | 从长颈漏斗中缓慢加入稀盐酸,直至覆盖碳酸钙 | 加入速度不宜过快,防止气体溢出 |
| 4 | 连接导管,将产生的气体导入集气瓶中 | 使用向上排空气法收集CO₂ |
| 5 | 用燃着的木条放在集气瓶口,观察是否熄灭,判断CO₂是否收集满 | 若木条熄灭,说明已收集满 |
| 6 | 实验结束后,先移除导管再熄灭酒精灯(若需要加热) | 防止液体倒吸 |
三、实验现象与结论
- 现象:
- 碳酸钙逐渐溶解,产生大量气泡;
- 收集到的气体能使澄清石灰水变浑浊;
- 使燃着的木条熄灭。
- 结论:
- 证明生成的气体是二氧化碳;
- 说明该反应可以用于实验室制取CO₂。
四、注意事项
1. 盐酸浓度不宜过高,否则反应过于剧烈,难以控制;
2. 实验过程中要注意通风,避免吸入过多气体;
3. 实验后废液应妥善处理,不可随意倒入下水道;
4. 若使用加热装置,需注意防火安全。
五、拓展思考
除了用碳酸钙与盐酸反应外,还可以通过其他方式制取二氧化碳,例如:
- 碳酸氢钠(小苏打)与稀盐酸反应;
- 碳酸钙高温分解(工业上常用);
- 有机物燃烧(如甲烷燃烧生成CO₂)。
但这些方法在实验室中不如第一种简便、安全,因此通常优先选择碳酸钙与稀盐酸的反应。
通过以上步骤和分析,我们可以清晰地了解“实验室制取二氧化碳怎样做”的全过程,并掌握相关实验的操作要点与注意事项。


