实验室制取二氧化碳 实验室如何制取二氧化碳
来源：择校网 时间：2024-12-24 18:50:51
一、实验室如何制取二氧化碳
1、工业制取二氧化碳方法——煅烧法：高温煅烧石灰石（或白云石）过程中产生的二氧化碳气，经水洗、除杂、压缩，制得气体二氧化碳：
2、实验室制取二氧化碳方法：大理石或石灰石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸。（实验室制二氧碳，大理石与稀盐酸）
3、二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。
4、二氧化碳的电化学还原是一个利用电能将二氧化碳在电解池阴极还原而将氢氧根离子在电解池阳极氧化为氧气的过程，由于还原二氧化碳需要的活化能较高，这个过程需要加一定高电压后才能实现。
5、而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大，会抑制了二氧化碳的还原，故二氧化碳的高效还原需要有合适的催化剂，以致二氧化碳的电化学还原往往是个电催化还原过程。
6、参考资料来源：百度百科——二氧化碳
二、实验室制取二氧化碳的化学方程式是什么
实验室制取二氧化碳的化学方程式是：
1、使用大理石（或者石灰石）与稀盐酸反应：
CaCO₃ 2HCl=CaCl₂ H₂CO₃
2、生成的碳酸不稳定，分解成二氧化碳和水：
H₂CO₃=H₂O CO₂↑
CaCO₃ 2HCl=CaCl₂ H₂O CO₂↑
4、工业生产生石灰时，可以得到副产品二氧化碳：
CaCO₃==高温==CaO CO₂
二氧化碳是碳氧化合物之一，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，其中碳元素的化合价为 4价，处于碳元素的最高价态，故二氧化碳具有氧化性而无还原性，但氧化性不强。
二氧化碳的电化学还原是一个利用电能将二氧化碳在电解池阴极还原而将氢氧根离子在电解池阳极氧化为氧气的过程。
由于还原二氧化碳需要的活化能较高，这个过程需要加一定高电压后才能实现，而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大，会抑制了二氧化碳的还原。
三、实验室制取二氧化碳的方法
1、实验室制取二氧化碳的方法：大理石与稀盐酸反应制取。
2、收集方法：由于二氧化碳密度比空气大，能溶于水且能与水反应，所以采用向上排空气法；
3、检验方法：将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳；
4、验满方法：用燃着的木条被在集气瓶口，注意不能伸入瓶内，如果火焰熄灭，证明已集满。
5、原始社会时期，原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在，但由于历史条件的限制，他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。
6、3世纪时，中国西晋时期的张华在所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石作白灰过程中产生的气体，这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。
7、化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2：1，又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据，通过实验测出“固定空气”的分子量为44，从而得出“固定空气”的化学式，与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。
8、参考资料来源：百度百科——二氧化碳
四、实验室里制取二氧化碳的方法有几种呢
1、工业制取二氧化碳方法——煅烧法：高温煅烧石灰石（或白云石）过程中产生的二氧化碳气，经水洗、除杂、压缩，制得气体二氧化碳：
2、实验室制取二氧化碳方法：大理石或石灰石（主要成分是CaCO₃）和稀盐酸。（实验室制二氧碳，大理石与稀盐酸）
3、二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。
4、二氧化碳的电化学还原是一个利用电能将二氧化碳在电解池阴极还原而将氢氧根离子在电解池阳极氧化为氧气的过程，由于还原二氧化碳需要的活化能较高，这个过程需要加一定高电压后才能实现。
5、而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大，会抑制了二氧化碳的还原，故二氧化碳的高效还原需要有合适的催化剂，以致二氧化碳的电化学还原往往是个电催化还原过程。
6、参考资料来源：百度百科——二氧化碳
五、实验室制取二氧化碳的装置
实验室制取二氧化碳的装置有锥形瓶250ml、量筒、烧杯、长颈漏斗。
1、按照要求将实验室制取二氧化碳的简单装置组装好。
2、将导管通入水槽，检查装置的气密性。
3、在试管中用药匙装入少量石灰石，并倒入适量稀盐酸，体积不超过试管容积的三分之一。
4、塞上橡皮塞，将导管通入集气瓶中，使用向上排空气法收集二氧化碳，一段时间后取出导管，用毛玻璃盖住瓶口，共收集两集气瓶及一矿泉水瓶二氧化碳。
5、将点燃的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满。
1、不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有较强的挥发性，会使生成的CO2中混有氯化氢气体而不纯。
不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成微溶于水的CaSO4，CaSO4覆盖在石灰石表面，阻止反应的继续进行。不能用碳酸钠代替石灰石，因为Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集二氧化碳气体。
2、长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体的导出。
3、收集时瓶口覆盖毛玻璃片，且导管应伸到接近集气瓶底部处，便于尽快排净空气，收集较纯的气体。
4、检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应，而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外，还有氮气、稀有气体等。
六、如何在实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的药品是碳酸钙和稀盐酸。
实验室制取二氧化碳的方法：大理石与稀盐酸反应制取。反应方程式：CaCO3 2HCl═CaCl2 H2O CO2↑；向上排空气法；把制取的气体通入澄清的石灰水，如石灰水变浑，则气体是二氧化碳。
实验室制取二氧化碳，用大理石或石灰石与稀盐酸反应，它们的主要成分为碳酸钙，生成物有氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO3 2HCl═CaCl2 H2O CO2↑；二氧化碳能溶于水，与水反应生成碳酸，不能用排水法收集，由于密度比空气大，可用向上排空气法收集。
检验二氧化碳时，利用二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀的性质，方法是把制取的气体通入澄清的石灰水，如石灰水变浑，则气体是二氧化碳。
1、反应时可能挥发出的氯化氢（HCl）气体，可通过饱和碳酸氢钠（NaHCO₃）溶液除去生成气体中的氯化氢气体。
2、必要时可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中水蒸气。
3、不能用碳酸钙和浓盐酸反应，原因：浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体，使碳酸氢钠无法完全去除，制得的二氧化碳纯度会下降。
4、在实验室中是用大理石（CaCO₃）和稀盐酸反应来制取二氧化碳。
5、不能用Na₂CO₃（苏打）和NaHCO₃代替CaCO₃（小苏打）跟盐酸反应来制取二氧化碳，原因：Na₂CO₃和NaHCO₃跟盐酸反应的速度太快，产生的二氧化碳很快逸出，不易控制，也不便于操作。
以上内容参考：初三网-实验室制取二氧化碳的方法有哪些
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