【实验室制取二氧化碳怎样做】在化学实验中,制取二氧化碳是一种常见且基础的实验操作。通过合理的实验设计和规范的操作步骤,可以安全、有效地获得二氧化碳气体。以下是对“实验室制取二氧化碳怎样做”的总结与归纳。
一、实验目的
1. 掌握实验室制取二氧化碳的基本原理。
2. 熟悉相关仪器的使用方法。
3. 学会正确收集和验证二氧化碳气体的方法。
二、实验原理
实验室通常采用碳酸钙(CaCO₃)与稀盐酸(HCl)反应来制取二氧化碳,其化学反应方程式如下:
$$
\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2↑
$$
该反应属于复分解反应,生成的二氧化碳气体可以通过排水法或向上排空气法进行收集。
三、实验器材与药品
名称 | 用途 |
锥形瓶 | 反应容器 |
长颈漏斗 | 加入盐酸 |
导管 | 连接装置,导出气体 |
集气瓶 | 收集二氧化碳气体 |
水槽 | 排水法收集气体时使用 |
酒精灯 | 加热(如需) |
石灰水 | 验证二氧化碳的存在 |
药品 | 用量/规格 |
碳酸钙(大理石或石灰石) | 块状,约5g |
稀盐酸(浓度约1mol/L) | 约50mL |
澄清石灰水 | 适量 |
四、实验步骤
步骤 | 操作说明 |
1 | 将碳酸钙放入锥形瓶中。 |
2 | 通过长颈漏斗加入稀盐酸,注意不要过量。 |
3 | 立即用带有导管的橡皮塞密封锥形瓶。 |
4 | 将导管另一端插入集气瓶中,若用排水法,则将集气瓶装满水并倒置在水槽中。 |
5 | 观察是否有气泡产生,确认反应开始。 |
6 | 当气体收集完毕后,先移开导管再熄灭酒精灯(如加热)。 |
7 | 用澄清石灰水检验是否为二氧化碳气体。 |
五、注意事项
1. 实验过程中要佩戴护目镜,防止盐酸溅到眼睛。
2. 盐酸不宜过多,以免反应剧烈,造成气体溢出。
3. 若使用排水法,需确保集气瓶完全充满水,避免空气混入。
4. 实验结束后,及时清理实验台,妥善处理废液。
六、实验现象与结论
- 现象:反应中有大量气泡产生,气体无色无味。
- 结论:通过碳酸钙与盐酸反应可成功制取二氧化碳,并可通过石灰水变浑浊的现象验证其存在。
通过以上步骤,学生可以在教师指导下顺利完成实验室制取二氧化碳的实验,掌握基本的化学实验技能和科学探究方法。