实验室制取二氧化碳装置动画

A. 实验室制取二氧化碳的装置

实验室制取二氧化碳的装置有锥形瓶250ml、量筒、烧杯、 长颈漏斗。

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。

2、长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体的导出。

3、收集时瓶口覆盖毛玻璃片，且导管应伸到接近集气瓶底部处，便于尽快排净空气，收集较纯的气体。

4、检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应，而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外，还有氮气、稀有气体等。

B. “实验室制取二氧化碳” 实验步骤

大理石与稀盐酸反应制取

1、实验用品：

锥形瓶、集气瓶、烧杯、量筒、带导管得弹孔橡皮塞、镊子、钥匙、玻璃片、火柴、碳酸钙（大理石）、稀盐酸

2、实验步骤：

①“查”：检查装置的气密性。

3、反应原理

反应方程式：

CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)实验室制取二氧化碳装置动画扩展阅读

注意事项

①反应时可能挥发出的氯化氢（HCl）气体，可通过饱和碳酸氢钠（NaHCO3）溶液除去生成气体中的氯化氢气体。

②必要时可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中水蒸气。

③不能用碳酸钙和浓盐酸反应，原因：浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体，使碳酸氢钠无法完全去除，制得的二氧化碳纯度会下降。

④在实验室中是用大理石（CaCO₃）和稀盐酸反应来制取二氧化碳。

⑤不能用Na₂CO₃（苏打）和NaHCO₃代替CaCO₃（小苏打）跟盐酸反应来制取二氧化碳，

⑥不能用稀硫酸代替盐酸，原因：稀硫酸跟大理石（CaCO₃）反应会生成了微溶入水的硫酸钙（CaSO₄）沉淀覆盖在大理石的表面上，阻碍了反应的继续进行，而使反应非常缓慢。

⑦不能用MgCO₃（镁盐）代CaCO₃（钙盐），原因：虽然MgCO₃跟盐酸与CaCO₃跟盐酸反应相似，但由于MgCO₃的来源较少，不如CaCO₃廉价易得。

⑧不能用硝酸代替盐酸，若用硝酸代替盐酸，则制得的CO₂中就会有少量的NO₂和O₂。此外，硝酸的价格较盐酸贵，故通常不用硝酸代替盐酸。

网络-二氧化碳

C. 二氧化碳的制取装置

试管、锥形瓶（或广口瓶）、集气瓶、烧杯、分液漏斗、橡皮塞（单孔和双孔）、导气管（玻璃和橡胶）、玻璃片、镊子、火柴、大理石、稀盐酸、澄清石灰水

实验步骤：

（1）按图安装好制取二氧化碳的简易装置

（2）锥形瓶中加入10克左右块状大理石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。

（3）气体导出管放入集气瓶中，导管口应处在集气瓶的瓶底处。

（4）通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。

（5）片刻后，划一根火柴，把燃着的火柴放到集气瓶口的上方，如果火柴很快熄灭说明集气瓶中已经受集满二氧化碳气体，盖好毛玻璃片，将集气瓶口向上放在桌子上备用。

要点：

（1）实验室制取二氧化碳，如选用大理石为原料，则不能选用稀硫酸。因为生成的碳酸钙是微溶性物质，它包裹在大理石表面，使酸液不能与大理石接触，从而使反应中止。

（2）实验室制取二氧化碳可用启普发生器，以便随制随用。

（3）收集二氧化碳气体也可用排水法，但水槽中的液体最好选用饱和的碳酸氢钠溶液，它不会使二氧化碳损失

1.注意气密性(第二步),这样防止外界的气体进去,导致制出二氧化碳不纯!

2.导管口要在瓶底处,因为二氧化碳的空气比重不一样,所以要在地步!!!!

D. 实验室如何制取二氧化碳

工业制取二氧化碳方法——煅烧法：高温煅烧石灰石（或白云石）过程中产生的二氧化碳气，经水洗、除杂、压缩，制得气体二氧化碳：

(4)实验室制取二氧化碳装置动画扩展阅读：

二氧化碳的电化学还原是一个利用电能将二氧化碳在电解池阴极还原而将氢氧根离子在电解池阳极氧化为氧气的过程，由于还原二氧化碳需要的活化能较高，这个过程需要加一定高电压后才能实现。

而在阴极发生的氢析出反应的程度随电压的增加而加大，会抑制了二氧化碳的还原，故二氧化碳的高效还原需要有合适的催化剂，以致二氧化碳的电化学还原往往是个电催化还原过程。

E. 二氧化碳制取装置

二氧化碳（carbon dioxide），一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095[1]，常温常压下是一种无色无味[2]或无色无嗅而其水溶液略有酸味[3]的气体，也是一种常见的温室气体[4]，还是空气的组分之一（占大气总体积的0.03%-0.04%[5]）。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-56.6℃，沸点为-78.5℃，密度比空气密度大（标准条件下），溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高（2000℃时仅有1.8%分解），不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。[2][3]

二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品（固态）、作致冷剂（液态）、制造碳化软饮料（气态）和作均相反应的溶剂（超临界状态）等。[2]关于其毒性，研究表明：低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。[6]

中文名
二氧化碳
外文名
carbon dioxide
别名
碳酸气、碳酸酐、干冰（固态）等[7]
化学式
CO2
分子量
44.0095[1]
快速
导航
分子结构

理化性质

产生途径

制备方法

主要应用

计算化学数据

安全措施

相关法规
研究简史
原始社会时期，原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在，但由于历史条件的限制，他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。[10]
3世纪时，中国西晋时期的张华（232年－300年）在所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石（CaCO3）作白灰（CaO）过程中产生的气体，这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。[10]
17世纪初，比利时医生海尔蒙特（即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）发现木炭燃烧之后除了产生灰烬外还产生一些看不见、摸不着的物质，并通过实验证实了这种被他称为“森林之精”的二氧化碳是一种不助燃的气体，确认了二氧化碳是一种气体；还发现烛火在该气体中会自然熄灭，这是二氧化碳惰性性质的第一次发现。不久后，德国化学家霍夫曼（即弗里德里希·霍夫曼，Friedrich Hoffmann，1660年－1742年）对被他称为“矿精（spiritus mineralis）”的二氧化碳气体进行研究，首次推断出二氧化碳水溶液具有弱酸性。[10]
1756年，英国化学家布莱克（即约瑟夫·布莱克，Joseph Black，1728年－1799年）第一个用定量方法研究了被他称为“固定空气”的二氧化碳气体，二氧化碳在此后一段时间内都被称作“固定空气”。[11]
1766年，英国科学家卡文迪许（即亨利·卡文迪许，Henry Cavendish，1731年－1810年）成功地用汞槽法收集到了“固定空气”，并用物理方法测定了其比重及溶解度，还证明了它和动物呼出的和木炭燃烧后产生的气体相同。[12]
1772年，法国科学家拉瓦锡（即安托万-洛朗·拉瓦锡，Antoine-Laurent de Lavoisier，1743年－1794年）等用大火镜聚光加热放在汞槽上玻罩中的钻石，发现它会燃烧，而其产物即“固定空气”。同年，科学家普里斯特利（即约瑟夫·普里斯特利，Joseph Priestley，1733年－1804年）研究发酵气体时发现：压力有利于“固定空气”在水中的溶解，温度增高则不利于其溶解。这一发现使得二氧化碳能被应用于人工制造碳酸水（汽水）。[12]
1774年，瑞典化学家贝格曼（即托贝恩·奥洛夫·贝格曼，Torbern Olof Bergman，1735年－1784年）在其论文《研究固定空气》中叙述了他对“固定空气”的密度、在水中的溶解性、对石蕊的作用、被碱吸收的状况、在空气中的存在、水溶液对金属锌、铁的溶解作用等的研究成果。[11]
1787年，拉瓦锡在发表的论述中讲述将木炭放进氧气中燃烧后产生的“固定空气”，肯定了“固定空气”是由碳和氧组成的，由于它是气体而改称为“碳酸气”。同时，拉瓦锡还测定了它含碳和氧的质量比（碳占23.4503%，氧占76.5497%），首次揭示了二氧化碳的组成。[10] [11]
1797年，英国化学家坦南特（即史密森·坦南特，Smitbson Tennant，1761年－1815年，[13] 又译“台耐特”[14] 等）用分析的方法测得“固定空气”含碳27.65%、含氧72.35%。[10]
1823年，英国科学家法拉第（即迈克尔·法拉第，Michael Faraday，1791年－1867年）发现加压可以使“碳酸气”液化。同年，法拉第和戴维（即汉弗里·戴维，Humphry Davy，1778年－1829年，又译“笛彼”）首次液化了“碳酸气”。[15] [16] [17]
1834年或1835年，德国人蒂罗里尔（即阿德里安·让·皮埃尔·蒂罗里尔，Adrien-Jean-Pierre Thilorier，1790年－1844年，又译“蒂洛勒尔”、“狄劳里雅利”[18] 、“奇洛列”[19] 等）成功地制得干冰（固态二氧化碳）。[20] [21]
1840年，法国化学家杜马（即让-巴蒂斯特·安德烈·杜马，Jean-Baptiste André Dumas，1800年－1884年）把经过精确称量的含纯粹碳的石墨放进充足的氧气中燃烧，并且用氢氧化钾溶液吸收生成的“固定空气”，计算出“固定空气”中氧和碳的质量分数比为72.734：27.266。此前，阿伏伽德罗（即阿莫迪欧·阿伏伽德罗，Amedeo Avogadro，1776年8月9日—1856年7月9日）于1811年提出了假说——“在同一温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。”化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2：1，又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据，通过实验测出“固定空气”的分子量为44，从而得出“固定空气”的化学式为CO2，与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。[11]