分组实验二氧化碳的制取和性质研究

1、1反应原理反应原理 CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 2仪器装置仪器装置(如图如图 3.46 所示所示) 3实验步骤实验步骤 “查查”：检查装置的气密性：检查装置的气密性。 “装装”：从锥形瓶口装大理石从锥形瓶口装大理石，塞紧塞子。塞紧塞子。 “加加”：从长颈漏斗：从长颈漏斗(或分液漏斗或分液漏斗)加入稀盐酸。加入稀盐酸。 “收收”：收集气体。：收集气体。 “验验”：用燃着的木条放在集气瓶口：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明已收集满。木条熄灭证明已收集满。 4收集方法收集方法 用向上排空气法收集二氧化碳用向上排空气法收集二氧化碳(因为二氧化碳密度比空气大因为二氧化碳密度比空气大

2、)。不。不能用排水法收集二氧化碳能用排水法收集二氧化碳(因为二氧化碳能溶于水因为二氧化碳能溶于水)。 1装置注意事项：发生装置的导管口露出塞子即可装置注意事项：发生装置的导管口露出塞子即可，不能伸入过不能伸入过长；长颈漏斗下端管口要伸入液面长；长颈漏斗下端管口要伸入液面以下。以下。 2操作注意事项：操作注意事项： (1)要用镊子夹取石灰石或大理石。装入广口瓶要用镊子夹取石灰石或大理石。装入广口瓶(平底烧瓶、锥形平底烧瓶、锥形瓶等瓶等)时要注意时要注意“一横、二放、三竖一横、二放、三竖”。 (2)用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。

3、 3大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙。碳酸盐与酸反应大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙。碳酸盐与酸反应，一般一般都有二氧化碳生成。若选用可溶性的碳酸盐都有二氧化碳生成。若选用可溶性的碳酸盐(如碳酸钠等如碳酸钠等)，与酸与酸反应速度过快反应速度过快，难以控制。大理石或石灰石与酸反应速率适中难以控制。大理石或石灰石与酸反应速率适中，其在自然界中含量也极其丰富其在自然界中含量也极其丰富，价格低廉。所以价格低廉。所以，可选用大理可选用大理石或石灰石制取二氧化石或石灰石制取二氧化碳。碳。 4实验药品选择：实验药品选择： (1)如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应，生成微溶性固体

4、生成微溶性固体硫酸钙硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石使酸与大理石或石灰石脱离接触或石灰石脱离接触，会导致反应难以持续。会导致反应难以持续。 (2)如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应，由于浓盐酸具有由于浓盐酸具有挥发性挥发性，会导致制得的会导致制得的 CO2中混有较多的氯化氢气体。中混有较多的氯化氢气体。 (3)用稀盐酸和大理石或石灰石反应用稀盐酸和大理石或石灰石反应，产生产生 CO2气体的速率气体的速率平稳平稳，所得气体又较为纯净所得气体又较为纯净，所以选用稀盐酸和大理石所以选用稀盐酸和大理石或石灰石制取或石灰石制取 CO

5、2最合适。最合适。 二氧化碳的发现二氧化碳的发现 早在公元早在公元 300 年左右年左右，我国西晋时期的张华就在他所写的博我国西晋时期的张华就在他所写的博物志一书中作了烧白石作白灰有气体发生的记载。物志一书中作了烧白石作白灰有气体发生的记载。 17 世纪世纪， 比利时科学家海尔蒙特发现在一些洞穴中有一种可以比利时科学家海尔蒙特发现在一些洞穴中有一种可以使燃烧着的蜡烛熄灭的气体使燃烧着的蜡烛熄灭的气体，并且与木炭燃烧和麦子、葡萄发酵以并且与木炭燃烧和麦子、葡萄发酵以及石灰石与醋酸接触后产生的气体一样。及石灰石与醋酸接触后产生的气体一样。 1755 年年，英国化学家布拉克又进一步定量地研究这种气体

6、英国化学家布拉克又进一步定量地研究这种气体，他他一次次把石灰石放到容器里煅烧一次次把石灰石放到容器里煅烧，烧透后再一次次仔细称量剩下的烧透后再一次次仔细称量剩下的石灰质石灰质量，发现每次都减轻了量，发现每次都减轻了 44%，1765 年年，著名英国化学家卡著名英国化学家卡文迪许想出了一个高招文迪许想出了一个高招他把这种气体通入水银槽中他把这种气体通入水银槽中，然后再在然后再在水银水银表面上收集到纯净的气体表面上收集到纯净的气体，测量了密度和溶解性测量了密度和溶解性，并证明了它并证明了它和动物呼出、木炭燃烧所产生的气体相同。和动物呼出、木炭燃烧所产生的气体相同。 1772 年年， 法国化学家拉瓦

7、锡等人用大聚光镜把阳光聚焦在汞槽法国化学家拉瓦锡等人用大聚光镜把阳光聚焦在汞槽玻璃罩中的金刚石上玻璃罩中的金刚石上，做了著名的烧钻石实验做了著名的烧钻石实验，发现钻石燃烧后产发现钻石燃烧后产生的也是这种气体；然后生的也是这种气体；然后，他用纯氧与纯炭进行燃烧实验他用纯氧与纯炭进行燃烧实验，发现只发现只生成一种气体生成一种气体，得出该气体是由碳、氧两种元素组成的化合物。后得出该气体是由碳、氧两种元素组成的化合物。后来来，人们用更精确的实验方法测定并经道尔顿等许多化学家的努人们用更精确的实验方法测定并经道尔顿等许多化学家的努力力，才证明才证明它的分子中碳、氧原子的个数比为它的分子中碳、氧原子的个数

8、比为 12。就这样。就这样，经历经历1500 年年，经过许多化学家的不懈努力经过许多化学家的不懈努力，人类才认识了今天大家能脱人类才认识了今天大家能脱口而出的二氧化碳气体。口而出的二氧化碳气体。 【例题】【例题】 如图如图 3.47 所示为实验室常用的实验装置所示为实验室常用的实验装置，据此回答下据此回答下列问题：列问题： 图图 3.47 (1)写出图中标有写出图中标有和和的仪器的的仪器的名称：名称：_；_。 (2)实验室用实验室用 KMnO4制取制取 O2时时， 可选用的收集装置是可选用的收集装置是_。 (3)实验室也可用碳酸氢钠实验室也可用碳酸氢钠(NaHCO3)固体加热分解固体加热分解(产物为碳产物为碳酸钠、二氧化碳和水酸钠、二氧化碳和水)来制取来制取 CO2，该反应的化学方程式该反应的化学方程式为为 。 若用此法来制取若用此法来制取 CO2，则应选用的发生装置是则应选用的发生装置是_。 (4)图图3.48装置可用来测量生成的装置可用来测量生成的CO2气体的体积气体的体积，其中在水面上放一层植其中在水面上放一层植物油的目的是物油的目的是_；植物油；植物油上