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实验室制取二氧化碳装置的依据

发布时间:2025-10-08 00:13:30

Ⅰ 实验室制取CO2的装置

实验室制取二氧化碳的装置通常采用固体与液体的反应,且无需加热。这一方法类似于过氧化氢分解制取氧气的反应过程。反应容器的选择多样,可以选用锥形瓶或广口瓶,具体根据实验需求进行选择。

在这一反应中,常用的固体试剂是石灰石或大理石,它们与液体试剂如稀盐酸发生化学反应,生成二氧化碳气体。锥形瓶因其良好的气密性和可调节性,常被用作反应容器,能够有效控制反应速率和气体收集。广口瓶则因其较大的容积,适用于较大的反应量或需要长时间反应的情况。

为了确保反应的顺利进行,反应装置通常包括反应容器、导管、集气瓶等部件。反应产生的二氧化碳气体通过导管进入集气瓶中,从而收集气体。在操作过程中,还需要注意反应容器的密封性,避免二氧化碳气体的逸散。

此外,为了提高实验的安全性和效率,实验室通常会配备相应的安全设备和防护措施。例如,使用通风橱以确保有害气体的排放,佩戴防护眼镜和手套以保护实验人员。这些措施不仅能够保障实验人员的安全,还能减少环境污染。

通过合理选择反应容器和反应条件,实验室能够高效、安全地制取二氧化碳气体,满足不同实验需求。这种制备方法因其简单、易操作而被广泛应用于教学和科研中。

Ⅱ 谁可以帮我整理一下二氧化碳的物理性质、化学性质、实验室制取CO2的原理、装置、操作、收集及验满。

二氧化碳的实验室制法
1)原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2) 选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法:向上排空气法
4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2
二氧化碳的性质
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO
(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
既利用其物理性质,又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。

Ⅲ 如图是一些气体制取的发生装置和收集装置,实验室制取二氧化碳的发生装置是______,______(填“能”或“

制取二氧化碳用大理石和稀盐酸常温反应,不需加热,属于“固液常温型版”,故选A发生装置权;过氧化氢制取氧气与制取二氧化碳的原理相同,故可以选用相同的发生装置;二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以只能用向上排空气法收集;
故答案为:A;能;D;
(1)选择制取二氧化碳发生装置的依据是:实验室制二氧化碳反应物的状态是固体和液体,而且反应不需要加热;
故答案为:实验室制二氧化碳反应物的状态是固体和液体,而且反应不需要加热;
(2)选择收集二氧化碳的收集装置理由是:二氧化碳能溶于水且密度比空气大;
故答案为:二氧化碳能溶于水且密度比空气大;
(3)依据实验室常用仪器可知标号仪器分别是长颈漏斗和集气瓶;
故答案为:长颈漏斗;集气瓶;
(4)“要留清白在人间”包含的化学反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式是Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 ↓+H 2 O;
故答案为:Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 ↓+H 2 O.

Ⅳ 实验室制取二氧化碳,应选用的发生装置,收集装置分别是

二氧化碳的实验室制法.
1、药品:稀盐酸和大理石(或石灰石,主要成分是CaCO3).
2、条件:常温.
3、原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:
(1)制取CO2不能用稀硫酸与大理石(或石灰石)反应,因为反应CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑,生成的CaSO4微溶于水,在溶液中析出后包裹在大理石(或石灰水)的外面,阻碍了反应的进一步发生.
(2)制取CO2一般不选用浓盐酸,因其挥发出HCl气体,使收集到的CO2不纯.
(3)能和稀盐酸反应生成CO2的物质还有Na2CO3、K2CO3等.Na2CO3+2HCl==Na2CO3+H2O+CO2↑.从反应速率看,石灰石(或大理石)与稀盐酸反应快慢适中,Na2CO3与稀盐酸反应较快.
4、收集方法:
根据CO2能溶于水,密度比空气大,制得的气体采用向上排空气法收集.
5、装置:
根据稀盐酸是液体,石灰石是块状固体及反应在常温条件下进行等情况,可以使用和实验室制H2相同的三套装置.
6、验满:用燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭说明已集满.

Ⅳ 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]
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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]

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