實驗室製取二氧化碳裝置動畫

A. 實驗室製取二氧化碳的裝置

實驗室製取二氧化碳的裝置有錐形瓶250ml、量筒、燒杯、 長頸漏斗。

1、按照要求將實驗室製取二氧化碳的簡單裝置組裝好。

2、將導管通入水槽，檢查裝置的氣密性。

3、在試管中用葯匙裝入少量石灰石，並倒入適量稀鹽酸，體積不超過試管容積的三分之一。

4、塞上橡皮塞，將導管通入集氣瓶中，使用向上排空氣法收集二氧化碳，一段時間後取出導管，用毛玻璃蓋住瓶口，共收集兩集氣瓶及一礦泉水瓶二氧化碳。

5、將點燃的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明二氧化碳已經收集滿。

2、長頸漏斗的下端管口應插入液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸散。反應器內的導管稍露出膠塞即可，不宜太長，否則不利於氣體的導出。

3、收集時瓶口覆蓋毛玻璃片，且導管應伸到接近集氣瓶底部處，便於盡快排凈空氣，收集較純的氣體。

4、檢驗二氧化碳應用澄清的石灰水而不能用燃著的木條。因為使澄清石灰水變渾濁是二氧化碳的特徵反應，而使燃著的木條熄滅的氣體除了二氧化碳之外，還有氮氣、稀有氣體等。

B. 「實驗室製取二氧化碳」 實驗步驟

大理石與稀鹽酸反應製取

1、實驗用品：

錐形瓶、集氣瓶、燒杯、量筒、帶導管得彈孔橡皮塞、鑷子、鑰匙、玻璃片、火柴、碳酸鈣（大理石）、稀鹽酸

2、實驗步驟：

①「查」：檢查裝置的氣密性。

3、反應原理

反應方程式：

CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

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注意事項

①反應時可能揮發出的氯化氫（HCl）氣體，可通過飽和碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液除去生成氣體中的氯化氫氣體。

②必要時可用裝有濃硫酸的洗氣瓶除去生成氣體中水蒸氣。

③不能用碳酸鈣和濃鹽酸反應，原因：濃鹽酸易揮發出大量氯化氫氣體，使碳酸氫鈉無法完全去除，製得的二氧化碳純度會下降。

④在實驗室中是用大理石（CaCO₃）和稀鹽酸反應來製取二氧化碳。

⑤不能用Na₂CO₃（蘇打）和NaHCO₃代替CaCO₃（小蘇打）跟鹽酸反應來製取二氧化碳，

⑥不能用稀硫酸代替鹽酸，原因：稀硫酸跟大理石（CaCO₃）反應會生成了微溶入水的硫酸鈣（CaSO₄）沉澱覆蓋在大理石的表面上，阻礙了反應的繼續進行，而使反應非常緩慢。

⑦不能用MgCO₃（鎂鹽）代CaCO₃（鈣鹽），原因：雖然MgCO₃跟鹽酸與CaCO₃跟鹽酸反應相似，但由於MgCO₃的來源較少，不如CaCO₃廉價易得。

⑧不能用硝酸代替鹽酸，若用硝酸代替鹽酸，則製得的CO₂中就會有少量的NO₂和O₂。此外，硝酸的價格較鹽酸貴，故通常不用硝酸代替鹽酸。

網路-二氧化碳

C. 二氧化碳的製取裝置

試管、錐形瓶（或廣口瓶）、集氣瓶、燒杯、分液漏斗、橡皮塞（單孔和雙孔）、導氣管（玻璃和橡膠）、玻璃片、鑷子、火柴、大理石、稀鹽酸、澄清石灰水

實驗步驟：

（1）按圖安裝好製取二氧化碳的簡易裝置

（2）錐形瓶中加入10克左右塊狀大理石，塞緊帶有長頸漏斗和導管的橡皮塞。

（3）氣體導出管放入集氣瓶中，導管口應處在集氣瓶的瓶底處。

（4）通過長頸漏斗加入適量的稀鹽酸，錐形瓶中立刻有氣體產生。

（5）片刻後，劃一根火柴，把燃著的火柴放到集氣瓶口的上方，如果火柴很快熄滅說明集氣瓶中已經受集滿二氧化碳氣體，蓋好毛玻璃片，將集氣瓶口向上放在桌子上備用。

要點：

（1）實驗室製取二氧化碳，如選用大理石為原料，則不能選用稀硫酸。因為生成的碳酸鈣是微溶性物質，它包裹在大理石表面，使酸液不能與大理石接觸，從而使反應中止。

（2）實驗室製取二氧化碳可用啟普發生器，以便隨制隨用。

（3）收集二氧化碳氣體也可用排水法，但水槽中的液體最好選用飽和的碳酸氫鈉溶液，它不會使二氧化碳損失

1.注意氣密性(第二步),這樣防止外界的氣體進去,導致制出二氧化碳不純!

2.導管口要在瓶底處,因為二氧化碳的空氣比重不一樣,所以要在地步!!!!

D. 實驗室如何製取二氧化碳

工業製取二氧化碳方法——煅燒法：高溫煅燒石灰石（或白雲石）過程中產生的二氧化碳氣，經水洗、除雜、壓縮，製得氣體二氧化碳：

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二氧化碳的電化學還原是一個利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽極氧化為氧氣的過程，由於還原二氧化碳需要的活化能較高，這個過程需要加一定高電壓後才能實現。

而在陰極發生的氫析出反應的程度隨電壓的增加而加大，會抑制了二氧化碳的還原，故二氧化碳的高效還原需要有合適的催化劑，以致二氧化碳的電化學還原往往是個電催化還原過程。

E. 二氧化碳製取裝置

二氧化碳（carbon dioxide），一種碳氧化合物，化學式為CO2，化學式量為44.0095[1]，常溫常壓下是一種無色無味[2]或無色無嗅而其水溶液略有酸味[3]的氣體，也是一種常見的溫室氣體[4]，還是空氣的組分之一（佔大氣總體積的0.03%-0.04%[5]）。在物理性質方面，二氧化碳的熔點為-56.6℃，沸點為-78.5℃，密度比空氣密度大（標准條件下），溶於水。在化學性質方面，二氧化碳的化學性質不活潑，熱穩定性很高（2000℃時僅有1.8%分解），不能燃燒，通常也不支持燃燒，屬於酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因與水反應生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。[2][3]

二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應製得，主要應用於冷藏易腐敗的食品（固態）、作致冷劑（液態）、製造碳化軟飲料（氣態）和作均相反應的溶劑（超臨界狀態）等。[2]關於其毒性，研究表明：低濃度的二氧化碳沒有毒性，高濃度的二氧化碳則會使動物中毒。[6]

中文名
二氧化碳
外文名
carbon dioxide
別名
碳酸氣、碳酸酐、乾冰（固態）等[7]
化學式
CO2
分子量
44.0095[1]
快速
導航
分子結構

理化性質

產生途徑

制備方法

主要應用

計算化學數據

安全措施

相關法規
研究簡史
原始社會時期，原始人在生活實踐中就感知到了二氧化碳的存在，但由於歷史條件的限制，他們把看不見、摸不著的二氧化碳看成是一種殺生而不留痕跡的凶神妖怪而非一種物質。[10]
3世紀時，中國西晉時期的張華（232年－300年）在所著的《博物志》一書記載了一種在燒白石（CaCO3）作白灰（CaO）過程中產生的氣體，這種氣體便是如今工業上用作生產二氧化碳的石灰窯氣。[10]
17世紀初，比利時醫生海爾蒙特（即揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）發現木炭燃燒之後除了產生灰燼外還產生一些看不見、摸不著的物質，並通過實驗證實了這種被他稱為「森林之精」的二氧化碳是一種不助燃的氣體，確認了二氧化碳是一種氣體；還發現燭火在該氣體中會自然熄滅，這是二氧化碳惰性性質的第一次發現。不久後，德國化學家霍夫曼（即弗里德里希·霍夫曼，Friedrich Hoffmann，1660年－1742年）對被他稱為「礦精（spiritus mineralis）」的二氧化碳氣體進行研究，首次推斷出二氧化碳水溶液具有弱酸性。[10]
1756年，英國化學家布萊克（即約瑟夫·布萊克，Joseph Black，1728年－1799年）第一個用定量方法研究了被他稱為「固定空氣」的二氧化碳氣體，二氧化碳在此後一段時間內都被稱作「固定空氣」。[11]
1766年，英國科學家卡文迪許（即亨利·卡文迪許，Henry Cavendish，1731年－1810年）成功地用汞槽法收集到了「固定空氣」，並用物理方法測定了其比重及溶解度，還證明了它和動物呼出的和木炭燃燒後產生的氣體相同。[12]
1772年，法國科學家拉瓦錫（即安托萬-洛朗·拉瓦錫，Antoine-Laurent de Lavoisier，1743年－1794年）等用大火鏡聚光加熱放在汞槽上玻罩中的鑽石，發現它會燃燒，而其產物即「固定空氣」。同年，科學家普里斯特利（即約瑟夫·普里斯特利，Joseph Priestley，1733年－1804年）研究發酵氣體時發現：壓力有利於「固定空氣」在水中的溶解，溫度增高則不利於其溶解。這一發現使得二氧化碳能被應用於人工製造碳酸水（汽水）。[12]
1774年，瑞典化學家貝格曼（即托貝恩·奧洛夫·貝格曼，Torbern Olof Bergman，1735年－1784年）在其論文《研究固定空氣》中敘述了他對「固定空氣」的密度、在水中的溶解性、對石蕊的作用、被鹼吸收的狀況、在空氣中的存在、水溶液對金屬鋅、鐵的溶解作用等的研究成果。[11]
1787年，拉瓦錫在發表的論述中講述將木炭放進氧氣中燃燒後產生的「固定空氣」，肯定了「固定空氣」是由碳和氧組成的，由於它是氣體而改稱為「碳酸氣」。同時，拉瓦錫還測定了它含碳和氧的質量比（碳佔23.4503%，氧佔76.5497%），首次揭示了二氧化碳的組成。[10] [11]
1797年，英國化學家坦南特（即史密森·坦南特，Smitbson Tennant，1761年－1815年，[13] 又譯「台耐特」[14] 等）用分析的方法測得「固定空氣」含碳27.65%、含氧72.35%。[10]
1823年，英國科學家法拉第（即邁克爾·法拉第，Michael Faraday，1791年－1867年）發現加壓可以使「碳酸氣」液化。同年，法拉第和戴維（即漢弗里·戴維，Humphry Davy，1778年－1829年，又譯「笛彼」）首次液化了「碳酸氣」。[15] [16] [17]
1834年或1835年，德國人蒂羅里爾（即阿德里安·讓·皮埃爾·蒂羅里爾，Adrien-Jean-Pierre Thilorier，1790年－1844年，又譯「蒂洛勒爾」、「狄勞里雅利」[18] 、「奇洛列」[19] 等）成功地製得乾冰（固態二氧化碳）。[20] [21]
1840年，法國化學家杜馬（即讓-巴蒂斯特·安德烈·杜馬，Jean-Baptiste André Dumas，1800年－1884年）把經過精確稱量的含純粹碳的石墨放進充足的氧氣中燃燒，並且用氫氧化鉀溶液吸收生成的「固定空氣」，計算出「固定空氣」中氧和碳的質量分數比為72.734：27.266。此前，阿伏伽德羅（即阿莫迪歐·阿伏伽德羅，Amedeo Avogadro，1776年8月9日—1856年7月9日）於1811年提出了假說——「在同一溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。」化學家們結合氧和碳的原子量得出「固定空氣」中氧和碳的原子個數簡單的整數比是2：1，又以阿伏伽德羅於1811年提出的假說為依據，通過實驗測出「固定空氣」的分子量為44，從而得出「固定空氣」的化學式為CO2，與此化學式相應的名稱便是「二氧化碳」。[11]