大理石跟稀盐酸反应制取二氧化碳实验的步骤

一、二氧化碳气体的实验室制法 （1）实验原理实验室里用大理石（或石灰石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体↑++→+22232CO O H CaCl HCl CaCO（2）实验发生装置特殊装置构造：由试管，多孔塑料板、长颈漏斗、弹簧夹或活塞组成。

工作原理：使用时，打开橡皮管上的弹簧夹，稀盐酸从长颈漏斗流下，浸没大理石，大理石跟稀盐酸发生反应，二氧化碳气体从试管上部的导管导出。

如果将弹簧夹夹紧橡皮导管，试管内二氧化碳气体的压强增大，稀盐酸被压回长颈漏斗，大理石和稀盐酸脱离接触，反应也就自行停止了。

作用：可以控制反应的发生，随时关闭，随时开启。

普通装置：不能控制反应的发生。

【注意事项】：1、检漏：检查装置的气密性2、用块状大理石而不是粉末状：粉末状反应速率太快，来不及收集反应就已经结束3、用盐酸而不是硫酸：硫酸与碳酸钙反应产生的硫酸钙是一种粘稠性固体，附着在碳酸钙表面阻止反应的进行。

二氧化碳的实验室制备4、用稀盐酸而不是浓盐酸：浓盐酸极易挥发，具有强烈的腐蚀性。

（3）收集装置收集气体问题要考虑两点：、【搭建合适装置】在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。

应选用的仪器是（填入仪器的编号）。

[分析]题设要求设计能随开随用、随关随停的气体发生装置，显然与启普发生器的原理是相同的。

设计的关键在于当我们需要反应停止时，关闭导气管开关，产生的气体能将液体压回容器中从而与固体分开，反应停止。

装置如下图：根据特殊装置的工作原理，我们还可设计其他一些形式的启普发生器原理式反应装置，如由上两个图所示。

图Ⅱ1、现在有下列实验仪器：①大试管 ②烧杯 ③酒精灯 ④集气瓶 ⑤长颈漏斗 ⑥带导管的双孔橡皮塞 ⑦导气管 ⑧玻璃片 ⑨铁架台 ⑩水槽等仪器，在实验制取CO2时，应选用的仪器有 （填序号）。

2、实验室制取二氧化碳有以下几个步骤，正确的操作顺序的________________。

二氧化碳制取的研究【学习目标】1.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。

2.了解实验室中制取气体的思路和方法。

【要点梳理】要点一、二氧化碳的实验室制法1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。

2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑3.发生装置和收集装置：（1）发生装置：“固——液不加热型”。

气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。

制取二氧化碳常用的发生装置如下：（2）装置连接时要注意以下两点：①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉；②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。

若伸入到液面下，气体就无法从导管口排出。

（3）收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。

二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所示）。

收集时要注意将导管插到瓶底。

4.验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。

【要点诠释】药品选用应注意的问题：（1）不能用浓盐酸。

浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。

（2）不能用硫酸。

因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。

（3）不可用碳酸钠。

因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。

要点二、实验室制取二氧化碳的研究与实践1.化学反应原理的确定：可以生成二氧化碳的化学反应有很多，例如：（1）碳在氧气（或空气）中燃烧：C+O2CO2(2)碳在高温下还原金属氧化物：2CuO+C2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑(3)石灰石高温分解： CaCO3 CaO+CO2↑(4)大理石（或石灰石）与稀盐酸在常温下反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑(5)蜡烛、木柴、酒精、汽油等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。

制取二氧化碳的化学方程式及装置
制取二氧化碳通常使用碳酸钙（石灰石或大理石）与稀盐酸反应的方法。

该反应的化学方程式如下：CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O +CO2
实验装置通常包括以下几个部分：
1. 反应瓶：装有碳酸钙固体的容器，可以是圆底烧瓶。

2. 分液管或橡胶塞：带有孔的橡胶塞，用于连接导管和引入稀盐酸。

3. 导管：将产生的二氧化碳气体从反应瓶中导出。

4. 收集瓶：用来收集二氧化碳气体，通常放置在水槽中，以水封的方式收集。

5. 水槽：装有水，用来为收集瓶提供水封，防止二氧化碳气体逸出。

实验步骤如下：
1. 将一定量的碳酸钙放入反应瓶中。

2. 使用带有孔的橡胶塞将分液管或导管密封好，并将其引入反应瓶内。

3. 通过分液管向反应瓶中缓慢加入稀盐酸，开始反应。

4. 二氧化碳气体会通过导管进入到倒置在水槽中的收
集瓶中，由于二氧化碳比空气重，它会从底部进入，排出收集瓶内的空气，从而实现收集。

需要注意的是，反应过程中应缓慢加入稀盐酸，以控制反应速率，避免过猛的反应导致溶液喷出或压力过大。

同时，二氧化碳是一种无色无味的气体，在实验室操作时应采取适当的安全措施，如佩戴防护眼镜和手套，确保通风良好。

【同步实验课】 二氧化碳的实验室制取与性质【实验目的】 1．练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。

2．加深对二氧化碳性质的认识。

【实验仪器】 烧杯、集气瓶、量筒、玻璃导管、胶皮管、单孔橡皮塞、铁架台（带铁夹）、试管、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、木条、火柴、胶头滴管【实验试剂】 大理石（或石灰石）、稀盐酸（1:1）、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蜡烛、蒸馏水 【实验步骤】1．制取二氧化碳操作步骤 实验图示①连接装置，检查②在试管里放入几小块大理石（或石灰石）③向试管里注入15 mL 稀盐酸④用向上排空气法收集气体，并验满，用玻璃片盖住备用01实验梳理 02实验点拨 03典例分析 04对点训练 05真题感悟（①）（①）（①）（1）反应原理①文字表达式：①符号表达式：【注意】①药品选用的是稀盐酸与主要成分是碳酸钙的块状大理石（或石灰石），反应速率适中。

①不用纯碳酸钙与稀盐酸反应是因为。

①不用浓盐酸代替稀盐酸的原因是。

①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因是。

（2）检验和验满（1）一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧①现象：的蜡烛先熄灭，的蜡烛后熄灭①结论：（物理性质），二氧化碳（化学性质）。

【注意】倾倒二氧化碳时用玻璃片进行遮挡的目的：。

（2）二氧化碳与水的反应①现象：紫色石蕊试液，加热后，石蕊试液。

①表达式：、。

【注意】①二氧化碳既能溶于水，又能与水反应。

二氧化碳溶于水后，只有一小部分与水反应生成碳酸，大部分还是以二氧化碳的形式存在。

①二氧化碳本身不能使紫色石蕊试液变红。

（3）二氧化碳与澄清石灰水的反应①现象：澄清石灰水变浑浊。

①表达式：【注意】澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳气体。

【典例01】检验集气瓶中是否含有二氧化碳的方法是（）法能检验该气体是二氧化碳的是（）A．用燃着的木条伸入瓶中B．将气体对着干冷的玻璃片C．用眼睛看或鼻子闻D．向瓶中滴入少量澄清石灰水2．（2023秋·内蒙古巴彦淖尔·九年级校考期末）下列有关二氧化碳的制备、检验、性质和用途的描述中，正确的是（）A．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳B．二氧化碳用于灭火，只利用了其化学性质C．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变红色D．实验室可用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳3．（2023秋·全国·九年级随堂练习）如右图所示，向一个盛满CO2的锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，迅速塞紧橡皮塞，打开止水夹(装置不漏气)。

课题2 二氧化碳制取的研究1.实验室制取二氧化碳(1)药品：稀盐酸与大理石(或石灰石)。

(2)反应原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

(3)制取装置：(4)实验步骤：连接仪器→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体。

(5)检验：向集气瓶中滴入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。

(6)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已集满。

【特别提醒】长颈漏斗的末端必须浸没在液面以下，防止气体从长颈漏斗排出。

2．实验室制取气体的一般思路和方法(1)确定制取气体的化学反应原理；(2)确定制取气体时应采用的实验装置；(3)确定验证制得气体的方法。

CO2的检验、验满与存放如何用如图装置收集气体呢？提示：①排空气法收集：收集密度比空气大的气体(如O2或CO2)，气体从b端进，空气从a端出。

收集密度比空气小的气体(如：H2)，气体从a端进，空气从b端出。

若把图1的装置倒转过来，则进出口的顺序就反过来了。

②排水法收集：( 如图2) 瓶中盛满水。

集气时气体从a端进，水从b端出。

知识点实验室制取二氧化碳的探究【典例】(2021·天津中考)根据下列装置图回答问题。

(1)写出仪器a的名称：__试管__。

(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为__AC(或AE)__(填序号)，反应的化学方程式为__2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。

(3)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为__BC__(填序号)，反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。

【借题发挥】(4)制取气体时，一定要提前检验装置的__气密性__，B装置的气密性该如何检验？__向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗中加水，至管内形成一段液柱，观察液柱不下落，则气密性良好__。

一. 反应原理CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑三. 实验步骤“查”：检查装置的气密性。

“装”：从锥形瓶口装大理石，塞紧塞子。

“加”：从长颈漏斗（或分液漏斗）加入稀盐酸。

“收”：收集气体。

“验满”：用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明已收集满。

五. 注意事项装置注意事项：发生装置的导管露出塞子即可，不能伸入过长；长颈漏斗下端要伸入液面以下。

操作注意事项：用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。

六. 实验室制取二氧化碳析疑（一）为什么选用大理石或石灰石制取二氧化碳?答：大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙。

碳酸盐跟酸起反应，一般都有二氧化碳生成。

若选用可溶性的碳酸盐（如碳酸钠等），与酸反应速度过快，难以控制；若选用不溶性碳酸盐（如碳酸镁等），则其来源一般较少。

大理石或石灰石与酸反应适中，其在自然界中含量也极其丰富，价格低廉。

所以，选用大理石或石灰石制二氧化碳。

（二）实验室制取二氧化碳时，为什么最好选用稀盐酸?答：如果用稀硫酸和大理石或石灰石反应，有关化学方程式为：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，结果生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢。

如果用硝酸与大理石或石灰石反应，由于硝酸是一种不稳定性的酸，在见光或受热时易分解：4HNO3＝4NO2↑＋O2↑＋2H2O，从而使制得的CO2中混有NO2和O2等杂质。

如果用浓盐酸和大理石或石灰石反应，由于浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中混有较多的氯化氢气体。

用稀盐酸和大理石或石灰石反应，所得CO2气体平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2最合适。

（三）实验室制取二氧化碳装置，需要哪些仪器?使用时应注意什么事项？答：仪器有广口瓶（平底烧瓶、锥形瓶等）、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶。

使用时应注意的事项有：（1）要用镊子夹取石灰石或大理石。

装入广口瓶（平底烧瓶、锥形瓶等）时要注意“一横、二放、三竖”。

大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳方程式大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳是一种古老的化学实验，可以追溯到20世纪初。

这种反应属于化学反应，且可以用于制取二氧化碳气体。

它是通过将大理石放入稀盐酸中，并进行盐酸反应而产生的。

这种反应的原料主要有大理石（碳酸钙）和稀盐酸（盐酸-饱和），产物是二氧化碳气体。

整个反应可以总结为一个化学方程式：
CaCO3 (s) + 2HCl (aq) CO2 (g) + H2O (l) + CaCl2 (aq) 其中，CaCO3 (s)代表大理石，2HCl (aq)代表双倍浓度的稀盐酸，CO2 (g)代表二氧化碳，H2O (l)代表水，CaCl2 (aq)代表氯化钙溶液。

在实验中，通常首先准备大理石的试剂zu，然后把大理石放入稀盐酸中，并加热，使其完全溶于稀盐酸中，从而实现盐酸反应。

在反应过程中，二氧化碳会被分解出来，并形成一种白色的沉淀，即氯化钙。

由于二氧化碳是一种无色无味的气体，它很容易溶解在水中，从而形成一种可以用作实验用户的口服碳酸钙混合物。

另外，该实验也可以作为一种教学用途，用于帮助学生理解无色气体的实验和分解反应。

此外，大理石和稀盐酸反应制取的二氧化碳还可以用于家用可乐机中的二氧化碳制取，这既可以提高产品的质量，又能够减少家庭用气量，降低成本。

总之，大理石与稀盐酸反应制取的二氧化碳不仅可以用于实验、教学，还有家用可乐机中的二氧化碳制取，从而有助于我们更好地理
解反应和分解，以及提高我们产品的质量。