制取二氧化碳的多种装置

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。

季初三化学课题2二氧化碳制取的研究（习题含解析）答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(2)将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明气体是二氧化碳(3)口(4)熄灭(5)反应物的状态(6)反应条件(7)密度(8)是否溶于水，是否与水反应1．实验室制取二氧化碳的反应原理(1)药品大理石(或石灰石)和稀盐酸大理石或石灰石的要紧成分是碳酸钙，化学式是CaCO3。

(2)反应原理CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2CO3碳酸钙氯化钙碳酸碳酸不稳固，容易分解生成二氧化碳和水。

H2CO3===H2O＋CO2↑总的化学方程式是：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑释疑点实验室制取CO2时不用稀硫酸、浓盐酸的缘故①实验室制取二氧化碳不用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石与硫酸接触，使反应中断。

②不用浓盐酸。

浓盐酸易挥发出氯化氢气体，导致二氧化碳不纯。

【例1】在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是()A．碳酸钠粉末与浓盐酸B．块状石灰石与稀硫酸C．石灰石D．块状大理石和稀盐酸解析：A ×碳酸钠粉末与浓盐酸反应过快，且浓盐酸易挥发，碳酸钠价格贵B ×不能用稀硫酸，因为反应生成的硫酸钙会阻止反应连续进行C ×高温分解石灰石是二氧化碳的工业制法D √反应速率适中，易于操作和收集，是合适的药品答案：D2．制取气体的一样思路(1)制取装置的选择实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。

发生装置要紧由反应物的状态、反应条件决定，收集装置要紧考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。

(2)发生装置的选择装置反应类型反应条件举例固体＋固体(加热)型加热KMnO4制O2固体＋液体(常温)型不加热H2O2制O2，制CO2(3)收集装置的选择装置收集方法气体性质举例排水法不易溶于水，不与水反应O2、H2向上排空气法密度比空气大，不与空气反应O2、CO2向下排空气法密度比空气小，不与空气反应H2点技巧判定气体的密度比空气的大依旧小的方法空气的平均相对分子质量为29。

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。

实验室制取二氧化碳疑点解释实验原理CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O实验药品大理石或石灰石、稀盐酸实验装置发生装置：固液不加热型。

收集装置：向上排空气法。

洗气装置：饱和碳酸氢钠溶液。

验满方法用燃着的木条置于集气瓶口。

附：实验室制取二氧化碳气体疑点解释1.生成二氧化碳的化学方程式有哪些？（1）碳酸盐（或碳酸氢盐）与酸反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；CaCO3+2HNO3=Ca（NO3）2+CO2↑+H2O；CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O；Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O；NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；NaHCO3+HNO3=NaNO3+CO2↑+H2O；2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O；（2）碳酸盐（或碳酸氢盐）分解CaCO3CaO+CO2↑；Ca（HCO3）2CaCO3+CO2↑+H2O；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；（3）一氧化碳（或碳）还原金属氧化物Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；CuO+CO Cu+CO2；2CuO+C2Cu+CO2↑；（4）一氧化碳（或碳）燃烧2CO+O22CO2；C+O2CO2；2.为什么只用碳酸钙和盐酸反应制取二氧化碳？实验室制取二氧化碳气体需要综合考虑试剂的成本，反应的速度，反应的条件和装置，生成物的成分。

（1）硝酸成本较高，一般实验能不用硝酸就不用，所以硝酸不适合实验室制备二氧化碳气体。

（2）碳酸钠成本较大理石高，同时碳酸钠与盐酸反应速度很快，不容易控制。

碳酸氢钠也有同样的问题，所以也不用碳酸钠和碳酸氢钠。

（3）碳酸钙与稀硫酸反应，生成微溶于的硫酸钙，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应的进一步进行，所以也不用硫酸和碳酸钙反应。

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。