实验室制二氧化碳的装置.
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实验室制取二氧化碳的装置
需要的发生装置有锥形瓶250ml、量筒、烧杯、长颈漏斗,用集气瓶来收集二氧化碳,可以选择向上排空气法。
首先检查装置的气密性,还需要准备大理石和稀盐酸来发生反应,最后用燃着的木条来验证二氧化碳是否收集满。
二氧化碳的其它制取方法
发酵气回收法
生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。
副产气体回收法
氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)过程,使混合气体中二氧化碳经加压吸收、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气。
吸附膨胀法
一般以副产物二氧化碳为原料气,用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳,用低温泵收集产品;也可采用吸附精馏法制取,吸附精馏法采用硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂,脱除部分杂质,精馏后可制取高纯二氧化碳产品。
制取二氧化碳的实验装置
制取二氧化碳的实验装置通常包括以下组成部分:
1. 原料氧化装置:通常使用碳酸钙(石灰石)作为原料,在反应容器中加热石灰石,将其分解为氧化钙和二氧化碳。
2. 反应容器:用于容纳原料和反应产物的容器,通常使用玻璃容器或不锈钢容器。
3. 加热装置:用于加热原料和反应容器,通常使用电炉或燃气炉进行加热。
4. 冷凝装置:用于将反应产生的二氧化碳气体冷凝成液体,通常使用冷却水制冷的冷凝管或冷凝器。
5. 气体收集装置:用于收集并测量制得的二氧化碳气体,常用的方法有置换法(收集在反应容器中,顶部装有水或液体)和排空法(通过水柱排空,以测量排出的二氧化碳体积)。
6. 测量仪器:用于测量二氧化碳气体的体积或质量,常用的测量仪器有气体密度计、气体吸收器和天平等。
以上是制取二氧化碳的主要实验装置,但实际操作过程中还需要注意安全问题,如防止二氧化碳泄漏和避免高温炉或火源的危险等。
在进行实验时,应根据具体需求选择适当的装置和操作方法。
实验名称:二氧化碳的实验室制取与性质一、实验目的:1、练习实验室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。
二、实验器材:烧杯、集气瓶、量筒、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、铁架台(带铁夹)、试管、试管夹、玻璃片、酒精灯。
大理石(或石灰石)、稀盐酸(1:2)、澄清石灰水、石蕊溶液。
蜡烛、木条、蒸馏水、火柴。
三、实验原理碳酸钙+稀盐酸=氯化钙+二氧化碳+水四、实验步骤:1、制取二氧化碳连接装置,并检查装置的气密性。
在试管里放入几块大理石(或石灰石),然后注入15mL稀盐酸。
立即用带有导管的胶塞塞住试管口,并用向上排空气法收集一瓶,备用。
2、二氧化碳的性质(1)把一支短蜡烛固定在烧杯中点燃。
向烧杯内注入刚收集的二氧化碳,观察现象。
(2)取两支试管,向其中加入2mL蒸馏水,然后各加入1-2滴石蕊溶液,向一支试管中通人二氧化碳,与另一支试管中的颜色对比。
将通入二氧化碳的试管加热,观察现象。
(3)取一支试管,向其中注入少量澄清的石灰水,然后通入二氧化碳,观察现象。
五、实验结论1、二氧化碳的密度比空气密度大,可以用向上排空气法收集2、二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
3、二氧化碳能与水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红。
4、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
六、问题与讨论怎样用实验证明碳酸饮料(如可乐)中含有二氧化碳?将饮料瓶盖取下,塞上带有导气管的橡皮塞,将导管的一端伸入澄清石灰水的试管中。
震荡饮料瓶,若导管口有气泡冒出,且澄清石灰水变浑浊,则说明碳酸型饮料中含有二氧化碳。
专题06 二氧化碳的制取一、教材重点回顾:(一)制取气体的装置1、装置:发生装置:(1)选择依据:药品状态、反应条件(2)类型:①固液不加热如A;②固固加热如B;(1)选择依据:密度、溶解性、是否发生反应收集装置:①排水法:条件:不溶于水且不与水反应;(2)类型:优点:收集的气体纯净;缺点:收集的气体不干燥②向上排空气:条件:密度比空气大且不与空气反应。
优点:收集的气体干燥;缺点:收集的气体不纯净③向下排空气:条件:密度比空气小且不与空气反应。
优点:收集的气体干燥;缺点:收集的气体不纯净(二)实验室制取二氧化碳(1)药品:大理石或石灰石和稀盐酸(2)原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(3)装置:固液不加热,向上排空法,(4)步骤:①连接装置;②检查装置的气密性;③向锥形瓶中加入大理石;④从长颈漏斗加入稀盐酸;⑤收集二氧化碳;⑥验满。
(5)收集法:向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;能溶于水,不能用排水法。
(6)验满:向上排空气法,用燃着的木条放在,瓶口,木条熄灭则收集满。
(7)检验:将气体通入澄清石灰水,若石灰水浑浊,则是二氧化碳。
原理:Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O(8)注意事项:①长颈漏斗的下端要伸到液面以下(防止产生的气体从长颈漏斗口逸出);②锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞(有利于产生的气体排出);③集气瓶中的导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。
(9)药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。
②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯)。
二、中考考点梳理二氧化碳的制取,是每年中考的必考内容之一,考查的知识点包括制取二氧化碳的装置、药品、原理、步骤、收集、验满、检验、注意事项等;以实验探究题为主。
也有少量选择题。
《二氧化碳的实验室制法》知识清单一、实验原理在实验室中,通常使用大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙,CaCO₃)与稀盐酸(HCl)反应来制取二氧化碳。
化学方程式为:CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑这个反应的原理是,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
盐酸具有酸性,能够与碳酸钙发生复分解反应,使碳酸根离子与氢离子结合生成碳酸(H₂CO₃),碳酸不稳定,迅速分解为二氧化碳和水。
二、实验药品1、大理石(或石灰石)大理石和石灰石都是常见的碳酸盐矿物,它们的主要成分都是碳酸钙。
选择大理石或石灰石时,要注意其纯度和颗粒大小。
一般来说,选用块状的大理石或石灰石,颗粒大小适中,既便于反应的进行,又不会因为颗粒过小而导致反应过于剧烈难以控制。
2、稀盐酸盐酸是氯化氢(HCl)的水溶液。
在实验室制取二氧化碳时,使用的是稀盐酸,而不是浓盐酸。
浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,从而影响二氧化碳的纯度。
三、实验装置1、发生装置实验室制取二氧化碳的发生装置一般采用“固液不加热型”装置。
常见的有简易装置和启普发生器。
简易装置通常由长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞等组成;启普发生器则是一种能控制反应随时发生和停止的装置。
2、收集装置由于二氧化碳能溶于水且密度比空气大,所以一般采用向上排空气法收集二氧化碳。
收集装置通常由集气瓶、玻璃片等组成。
四、实验步骤1、检查装置气密性连接好装置后,将导管一端放入水中,用手握住锥形瓶外壁,如果导管口有气泡冒出,松开手后,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。
2、装药品先向锥形瓶中加入大理石(或石灰石),然后通过长颈漏斗或分液漏斗向锥形瓶中加入稀盐酸。
3、收集气体将导管伸到集气瓶底部,用向上排空气法收集二氧化碳。
4、验满把燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,说明二氧化碳已经收集满。
五、注意事项1、药品的选择不能用碳酸钠粉末代替大理石或石灰石,因为碳酸钠粉末与盐酸反应速率太快,不易控制。
实验室制取二氧化碳一、实验目的1、使学生初步掌握实验室制取二氧化碳的药品、原理、实验装置、收集方法等。
2、进一步培养学生的观察能力和思维能力。
3、渗透物质的性质决定制法的思想方法。
二、反应原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑三、仪器装置(如下图所示)四、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、收集方法六、检验、验满装置注意事项: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。
七、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:4HNO34NO2↑+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。
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________________。