初中制取二氧化碳的实验方法如下:
一、实验原理
利用碳酸钙(大理石或石灰石)与稀盐酸发生复分解反应生成氯化钙、水和二氧化碳:
$$text{CaCO}_3 + 2text{HCl} rightarrow text{CaCl}_2 + text{H}_2text{O} + text{CO}_2 uparrow$$
二、实验装置
采用固固不加热型发生装置:
长颈漏斗下端插入液面下,导管口连接广口瓶;
向上排空气法(因CO₂密度比空气大)。
三、实验步骤
- 连接装置,检查气密性:用弹簧夹夹住漏斗,加水后若液面不下降则漏气;
- 装入药品:先加固体(大理石或石灰石小块),再加入稀盐酸。
气体收集
- 用向上排空气法收集,导管末端插入集气瓶底部;
- 收集满后用燃着的木条测试:木条熄灭证明集满。
四、注意事项
药品选择
- 不能用碳酸钠(粉末状)替代大理石,因其反应剧烈且不易控制;
- 不能用浓盐酸,因其挥发性会污染气体。
气体纯化
- 通过饱和碳酸氢钠溶液洗气,可去除氯化氢气体;
- 收集后可用浓硫酸干燥(避免与碳酸钙反应)。
实验安全
- 稀盐酸具有腐蚀性,操作需佩戴防护装备。
五、检验方法
化学检验:
通入澄清石灰水,若变浑浊则证明是CO₂;
物理检验:用燃着的木条测试集气瓶口,木条熄灭证明集满。
通过以上步骤,可安全、有效地制取并收集二氧化碳,用于后续实验(如酸碱中和反应、气体体积测定等)。