探究实验室制取二氧化碳的装置

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。

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________________。

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。

二氧化碳制取的装置
二氧化碳制取装置
原理
二氧化碳制取装置的工作原理是利用化学反应来释放二氧化碳。

最常用的反应是：
碳酸氢钠（小苏打）与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水：
NaHCO3 + HCl → CO2 + NaCl + H2O
装置
二氧化碳制取装置通常由以下部分组成：
反应瓶：用于盛放反应物（碳酸氢钠和盐酸）。

滴液漏斗：用于缓慢滴入盐酸，控制反应速率。

导管：用于将反应产生的二氧化碳输送到收集瓶中。

收集瓶：用于收集生成的气体。

安全装置：如单向阀或气球，以防止气体回流。

步骤
二氧化碳制取的步骤如下：
在反应瓶中加入一定量的碳酸氢钠（小苏打）。

在滴液漏斗中加入盐酸，并调节流速至合适的速度（通常为几滴每秒）。

打开安全装置，确保气体能够顺利排出。

缓慢地将盐酸滴入反应瓶中，观察二氧化碳气泡的产生。

当收集瓶中收集到足够的气体时，关闭安全装置。

注意事项
使用二氧化碳制取装置时，需要遵循以下注意事项：
实验过程中，应始终佩戴防护手套和护目镜。

使用适当浓度的盐酸。

过高浓度的盐酸可能会产生过量的热量或有毒气体。

控制反应速率，避免产生过多的气体和产生过大的压力。

定期检查安全装置，确保其正常工作。

不要将收集到的二氧化碳吸入体内。

应用
二氧化碳制取装置在各个领域有着广泛的应用，包括：
教育和研究，展示二氧化碳的产生和性质。

食品工业，用于碳酸饮料的生产。

医疗行业，用于灭火器和气腹镜手术。

环境保护，用于中和废气中的酸性物质。

专题05 二氧化碳的制取考点扫描☆聚焦中考二氧化碳的制取，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。

结合近年全国各地中考的实例，我们从二个方面进行二氧化碳制取问题的探讨：（1）选择题；（2）实验探究题；考点梳理☆温习理解一、制取气体的装置1（1）选择依据：反应物状态、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）。

制取氧气二氧化碳氢气的装置
实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的装置主要有以下几种：
1. 制取氧气：
- 装置：酒精灯、铁架台、硬质玻璃试管、水槽、导管、橡胶塞（用于气体的接受装置）
- 反应原理：氯酸钾在二氧化锰催化下加热分解，或高锰酸钾直接加热分解
2. 制取氢气：
- 装置：启普发生器
- 反应原理：锌与稀硫酸反应
3. 制取二氧化碳：
- 装置：启普发生器
- 反应原理：大理石与稀盐酸反应
这些装置都是用于实验室中制取氧气、二氧化碳和氢气的方法。

在操作时，请务必遵守安全规程，确保实验过程顺利进行。

在收集气体时，可以使用排水集气法或向上排空气法，根据气体的密度选择合适的收集方法。

实验室制取二氧化碳的仪器
反应仪器：长颈漏斗，锥形瓶，导管，集气瓶。

长颈漏斗是漏斗的一种，主要用于固体和液体在锥形瓶中反应时随时添加液体药品。

一般还可以用分液漏斗替代。

锥形瓶一种化学实验室常见的玻璃仪器，由德国化学家理查·鄂伦麦尔于1861年发明。

锥形瓶一般使用于滴定实验中。

为了防止滴定液下滴时会溅出瓶外，造成实验的误差，再将瓶子放在磁搅拌器上搅拌。

气体导管导管泛指做疏导用的管子。

工业用导管是灌注导管，气体导管用于气体输送装置。

空气采样装置的气体导管，必须选用无化学活性的惰性材料制成，外部包以绝热材料。

导管连接应严密，并定期清洗。

集气瓶：一种广口玻璃容器，瓶口平面磨砂，能跟毛玻璃保持严密接触，不易漏气。

用于收集气体、装配洗气瓶和进行物质跟气体之间的反应。

实验室制取二氧化碳的原理
1、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；
2、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；
3、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。

化学实验室制取二氧化碳的装置和方法
化学实验室中，可以使用以下装置和方法制取二氧化碳：
装置：
1. 烧石灰管装置：使用石灰石（氢氧化钙）作为反应原料，通过热分解制取二氧化碳。

装置主要包括加热器、烧石灰管、冷凝器和收集瓶等部分。

2. 马尔托夫瓶装置：使用醋酸和小苏打（碳酸氢钠）发生反应，产生二氧化碳。

装置主要包括马尔托夫瓶、玻璃漏斗、橡胶塞、导管和收集瓶等部分。

方法：
1. 热分解法：通过将石灰石（氢氧化钙）加热至高温，分解产生氧化钙和二氧化碳的混合物，然后通过冷凝器将二氧化碳液化，最终收集到容器中。

2. 醋酸和碳酸氢钠反应法：将适量的醋酸和小苏打（碳酸氢钠）混合加入马尔托夫瓶中，通过导管将产生的二氧化碳气体导入收集瓶中。

需要注意的是，在进行二氧化碳的制备实验时，要注意安全操作，确保实验环境通风良好，避免二氧化碳的过量积聚造成危
险。

另外，对于液态二氧化碳的收集和储存，需要采取相应的安全措施。

实验室制取二氧化碳及探究二氧化碳化学实验报告一、用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳实验器材：大试管、单孔橡皮塞、带胶皮的导管、集气瓶、水槽、铁架台附铁夹、矿泉水瓶实验药品：稀盐酸、石灰石（碳酸钙）实验步骤：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。

实验原理：二、验证二氧化碳的物理性质实验器材：烧杯、阶梯蜡烛实验药品：收集到的一集气瓶二氧化碳实验步骤：1.用火柴引燃放在烧杯中的阶梯式蜡烛；2.将集气瓶口的毛玻璃移开，顺着烧杯口将集气瓶倾斜，使二氧化碳气体进入烧杯。

实验现象：第一次实验时，上面的蜡烛先熄灭，下面的蜡烛后熄灭；第二次实验时，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。

现象分析：由于第一次从烧杯有蜡烛的一面倾倒二氧化碳气体，所以上面的蜡烛先熄灭，下面的蜡烛后熄灭；第二次实验时从烧杯没有蜡烛的一面倾倒二氧化碳气体，由于二氧化碳的密度比空气大，故二氧化碳沉入烧杯底部，下方的蜡烛先熄灭。

实验结论：1.二氧化碳一般不支持燃烧；2.二氧化碳的密度比空气大。

三、验证二氧化碳的化学性质（1）实验药品：收集到的一矿泉水瓶二氧化碳、足量水实验步骤：1.将矿泉水瓶瓶口打开，迅速倒入适量的水，然后迅速盖上瓶盖；2.拿住瓶盖进行震荡并观察。

实验现象：二氧化碳气体和水反应，生成一种极不稳定的液体，此液体很快又重新分解成气体和无色的液体。

实验猜想：生成的液体有可能是碳酸，而碳酸由于不稳定又会分解成水和二氧化碳。

实验结论：二氧化碳能和水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2+H2O =H2CO3而碳酸又会重新分解成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：H2CO3= CO2↑+H2O四、实验小结：这次的实验要在有限的时间内完成多个实验，不过由于昨天做过收集二氧化碳的实验，所以整个过程还算顺利。