二氧化碳的制取
二氧化碳的实验室制取
二氧化碳的实验室制取一、引言二氧化碳（Carbon Dioxide，简称CO2）是一种常见的化合物，它在自然界中广泛存在，对地球的气候和环境起着重要的影响。
虽然二氧化碳的实验室制取相对简单，但了解它的制备过程以及相关的实验条件仍然具有重要意义。
本文将深入探讨二氧化碳的实验室制取方法、反应原理，并对这一化合物的特性进行综合分析。
二、CO2实验室制取方法在实验室中，二氧化碳可以通过多种途径制取，以下是常见的几种方法：1. 碳酸和酸的反应将碳酸（如碳酸氢钠或碳酸钙）与酸（如稀盐酸或硫酸）反应，会生成二氧化碳气体。
反应的化学方程式如下所示：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O2. 金属和酸的反应某些金属与酸反应时，也会产生二氧化碳气体。
将小块的大理石与稀盐酸反应可以生成CO2：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O3. 重炭酸酐分解反应将重炭酸酐加热分解，同样可以制取二氧化碳。
重炭酸酐是一种稳定的无色结晶固体，需加热到800°C以上才能分解：CaCO3 → CaO + C O2以上是常见的制取二氧化碳的方法，实验时可根据具体需求选择合适的方法。
三、CO2实验反应原理二氧化碳的实验室制取主要基于酸碱反应和分解反应的原理。
1. 酸碱反应碳酸和酸反应时，产生水和二氧化碳气体。
在碱性条件下，碳酸会与酸发生中和反应，生成盐和水，并释放出二氧化碳气体。
2. 分解反应重炭酸酐在高温下分解为氧化钙（CaO）和二氧化碳。
该反应需要高温条件才能进行，产生的二氧化碳以气体形式释放出来。
四、对二氧化碳实验的理解和观点经过对二氧化碳的实验制备方法及反应原理的学习，我对这一实验有以下几点理解和观点：1. 制备二氧化碳的方法多样化根据实验要求，我们可以选择碳酸与酸反应、金属与酸反应，或是重炭酸酐的分解反应，来制备二氧化碳。
这种多样性使得实验操作更加灵活，能够满足不同的实验需求。
工业制取二氧化碳的方法
工业制取二氧化碳的方法第一种方法是通过燃烧矿物燃料制取二氧化碳。
矿物燃料（如煤、石油、天然气）含有碳，当它们燃烧时会释放出二氧化碳。
这种方法是目前工业领域最主要的二氧化碳制取方法，约占全球二氧化碳排放的80%。
这种方法的优点是成本低廉，但缺点是二氧化碳的排放会导致大气中二氧化碳含量的增加，从而加剧全球变暖和气候变化。
第二种方法是通过酵母发酵制取二氧化碳。
酵母是一种微生物，可以将糖类等有机废物转化为二氧化碳和乙醇。
这种方法主要用于工业生产二氧化碳的食品和饮料行业。
酵母发酵法制取的二氧化碳通常纯度较高（约99%以上），适用于一些对纯度要求较高的应用领域。
第三种方法是通过化学反应制取二氧化碳。
工业上常用的一种化学反应是碳酸盐与酸反应生成二氧化碳。
碳酸盐类物质（如碳酸钠、碳酸氢钠）与酸（如盐酸）反应时，会产生二氧化碳气体。
这种方法非常常见，可用于实验室制取二氧化碳以及工业生产中的一些特殊需求。
第四种方法是通过碳脱氧技术制取二氧化碳。
这种技术是将含有碳的废气经过一系列的处理步骤，将其转化为二氧化碳气体。
这种方法被广泛应用于石化、钢铁、水泥等工业过程中的排放废气处理。
碳脱氧技术可以有效地减少二氧化碳的排放，并有助于减少温室气体的排放，降低对环境的影响。
此外，还有其他一些较为罕见的方法，如生物质能转化、光电化学分解等，这些方法在一些特定领域的应用中具有一定的优势。
总之，工业制取二氧化碳的方法多种多样，每种方法都有它的优缺点和适用范围，根据具体的要求和情况选择合适的方法是非常重要的。
我们在进行二氧化碳制取时要根据相关技术的发展和环境的需求，选择合适的方法来实现可持续发展的目标。
制二氧化碳方法
制二氧化碳方法
二氧化碳的制取有以下几种方法：
1. 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：CaCO3=CaO+CO2。
2. 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。
3. 副产气体回收法：从工业生产中回收二氧化碳，比如在生产尿素、甲醇等其他化工产品时，会有副产的二氧化碳气体，可以收集起来。
4. 吸附膨胀法：利用吸附剂对二氧化碳的吸附作用，将二氧化碳吸附膨胀，从而制取高纯度的二氧化碳气体。
5. 炭窑法：在炭窑中燃烧含碳物质（如煤、天然气等），产生二氧化碳气体，经收集、压缩、提纯等步骤制得二氧化碳。
6. 实验室制取法：在实验室中，可以用石灰石和盐酸反应制取二氧化碳：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2（气体）。
请注意，不同的制取方法适用于不同的场景和需求，在选择二氧化碳制取方法时需考虑纯度需求、收集速度、能源消耗等因素。
实验室制取二氧化碳的三个化学方程式
实验室制取二氧化碳的三个化学方程式
1二氧化碳的定义
二氧化碳（CO₂）是大气中的重要组分，也是植物体内维持生命必不可少的物质，是人们常说的“空气中的树叶”。
它是一种无色，无臭、无味的气体，但在其他情况下也可以形成固体，也就是冰晶。
按照《化学元素命名法》，二氧化碳的化学式为CO2。
2实验室制取二氧化碳的三个化学方程式
（1）稀硫酸氢氧化二氧化碳：
22FeSO4+4H2SO4+4H2O→4H2S+2SO2↑+4Fe2(SO4)3+22CO2↑
（2）用硫酸砷和高氯酸反应制备二氧化碳：
6HAsO3−+5HClO4→3As2O5+8H2O+10CO2↑
（3）锂氧化铝热解二氧化碳：
2LiAlO2→Al2O3+2Li2O+2CO2↑
3结论
实验室制取二氧化碳的三个常用化学方程式分别是：稀硫酸氢氧化二氧化碳、用硫酸砷和高氯酸反应制备二氧化碳，以及锂氧化铝热解二氧化碳。
实验室如果要制取二氧化碳，可以使用这三种方法，只要对实验反应的条件和操作进行合理控制，就可以得到高精度的二氧化碳。
制取二氧化碳的实验室原理
制取二氧化碳的实验室原理制取二氧化碳的实验室原理主要有两种方法：化学法和物理法。
首先，化学法制取二氧化碳的主要原理是通过化学反应来得到二氧化碳。
常用的化学法有酸碱反应法和碳酸盐分解法。
酸碱反应法是指将一种酸与一种碱反应产生一种盐和水，同时释放出二氧化碳。
在实验室中，常用的酸碱反应制取二氧化碳的原理是将碳酸氢钠与盐酸反应。
化学方程式为：NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2碳酸盐分解法是指将一种碳酸盐加热分解，产生二氧化碳和相应的金属氧化物。
实验室中常用的碳酸盐分解法制取二氧化碳的原理是将碳酸氢钠或者碳酸钙加热分解。
以碳酸氢钠为例，化学方程式为：2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2其次，物理法制取二氧化碳的主要原理是利用物理性质分离纯净的二氧化碳。
常用的物理法有冷凝法和吸收法。
冷凝法是指将空气中的二氧化碳冷却后液化，使其凝结为液体。
该方法主要基于二氧化碳在常温下的临界点压力和温度，使其质量减少，转变为液体。
在实验室中，常用的冷凝法原理包括使用液体氮或者制冷机进行冷凝。
吸收法是指通过物质对二氧化碳的吸附来分离纯净的二氧化碳。
常用的吸收剂包括活性炭等。
实验室中，可以通过将空气通入吸附器中，通过吸附剂的吸附作用将其他气体分离出去，留下纯净的二氧化碳。
总结起来，制取二氧化碳的实验室原理主要有化学法和物理法。
化学法包括酸碱反应法和碳酸盐分解法，通过化学反应得到二氧化碳。
物理法包括冷凝法和吸收法，通过物理性质分离纯净的二氧化碳。
不同的实验条件和需求可以选择不同的原理来制取二氧化碳。
实验室制取二氧化碳的方法
实验室制取二氧化碳的方法
制取二氧化碳的实验室方法有多种。
下面将介绍几种常用的方法。
1.酸与碱反应法：
将酸和碱按适当的配比混合，然后通入一定量的冷水，产生大量的气体。
将气体通过通气管引入盛有冷却剂的集气瓶中，并使气体冷却凝结下来。
冷凝后的液体就是二氧化碳。
2.碳酸盐与酸反应法：
将碳酸盐与酸反应制备二氧化碳是较为常用的方法之一。
首先，取适量的酸（如稀盐酸）放入集气瓶中，再加入含有碳酸盐的物质，如碳酸氢钠（小苏打），两者反应后即产生二氧化碳。
气体通过集气瓶的通气口进入集气瓶内。
3.热分解法：
将适量的碳酸盐样品（如碳酸钠或碳酸氢钠）放入玻璃试管中，加热试管使其发生热分解反应。
反应产物中产生大量的二氧化碳气体，可以通过连接在试管口上的集气瓶进行收集。
4.发酵法：
将适量的有机物质（如蔗糖、果糖等）溶解在水中制备好发酵液，然后加入适量的酵母或其他发酵产物，将反应容器密封。
在一定的温度和适宜的环境条件下，酵母（或其他微生物）分解有机物，产生二氧化碳和酒精。
二氧化碳气体可以通
过管道引入收集瓶中。
需要注意的是，实验室制取二氧化碳过程中，应当采取适当的安全防护措施，确保操作人员的安全。
同时，在进行实验之前，应仔细准备实验所需的试剂和设备，并对实验条件进行充分的调整和控制，以确保实验能够取得预期的结果。
总之，通过酸与碱反应、碳酸盐与酸反应、热分解和发酵等方法都可以在实验室中制取二氧化碳。
这些方法都比较简单易行，能够满足实验要求。
制取二氧化碳的化学方程式及装置
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。
二氧化碳的实验室制取
二氧化碳的实验室制取
二氧化碳的实验室制取
一、前言
二氧化碳（CO2）是一种无色、无味、无毒的气体，广泛应用于食品
加工、医疗、消防等领域。
本文将介绍二氧化碳的实验室制取方法。
二、实验原理
二氧化碳可以通过酸和碱反应产生，其中最常见的方法是用酸和碱反
应产生二氧化碳。
在实验室中，常用的酸有盐酸（HCl）、硫酸
（H2SO4），常用的碱有碳酸钠（Na2CO3）、重晶石（CaCO3）等。
三、实验步骤
1. 准备材料：盐酸（HCl）、重晶石（CaCO3）、试管、滴定管等。
2. 将重晶石粉末放入试管中。
3. 加入少量盐酸，注意不要加多了。
4. 用滴定管将水滴到试管口上方，形成水封。
5. 观察试管内部，发现有白色气体逸出，并在水封中冒泡。
6. 将水封移开，点燃火柴或放入灯芯使其靠近试管口，发现火柴或灯芯熄灭。
7. 用酸性碳酸钠溶液（Na2CO3+HCl）检测气体，发现气体产生了白色沉淀，证明气体为二氧化碳。
四、实验注意事项
1. 实验过程中要注意安全，避免化学品溅到皮肤或眼睛。
2. 加入盐酸时要慢慢加入，以免加多了。
3. 水封要紧贴试管口，并保持水封中的水位高于试管内的液面。
4. 点燃火柴或放入灯芯时要小心，以免引起火灾。
五、结论
通过实验可以得出结论：用盐酸和重晶石反应可以制取二氧化碳。
二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，在实验室中可以通过简单的化学反应制取。
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④
C
①
CO2
③
②
CaCO3
H2CO3
7.实验室在常温下用亚硫酸钠（固体）和硫 酸制二氧化硫气体，请根据所给信息画出实 验装置图（需控制速率）。
信息： 通常情况下，二氧化硫是一种 无色，有刺激性气味的气体。密度 比空气大，有毒，易溶于水，能被 氢氧化钠溶液吸收。
a
A
B
C
D
E
F
G
8.已知H2S是一种易溶于水的有毒气体，实验室制取H2S用块状的 FeS2和稀硫酸反应，其发生装置应选 B ，收集装置应选 G 。 但如果选用上述正确的发生装置还存在一个缺点 是 不能控制产生气体的速率 ， 如何进行进 将长颈漏斗改成分液漏斗；或将长颈漏斗改为装有稀硫酸的注射器 。 上图中a的名称叫 锥形瓶 ，实验室中我们还可以用别的仪器 代替a，它们是 试管；广口瓶；烧瓶 。（至少写两个） 已知NH3是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，在实验室中 常用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制取。其发生装置应选 ， F 收集装置应选 。如果将其发生装置用来加热KMnO4制取氧气， C 在试管口加一团棉花 必需注意 。
开始反应有气泡，一 会儿就无气泡产生 反应一会儿就停 止反应
有大量气泡产 生，反应剧烈
反应速率太快， 不易收集
实验室制CO2的装置
操作的步骤
检查气密性
1.组装仪器
加药品
收集
检 验 方 法
澄清石灰水 变浑浊
验 满 方 法
实验室制CO2的制取
课堂讨论2：
多孔隔板
上述两种装置有何优点？
信息给予题:
1. 硫化氢是没有颜色，有臭鸡蛋气味的有剧毒 气体。它的密度比空气略大，能溶于水，1体积水 能溶解2.6体积的硫化氢，溶于水形成氢硫酸。 硫化氢是一种可燃性气体， 点燃 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 实验室里常用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀 硫酸反应来制取。 （1）实验室制取硫化氢的发生装置可用 （2）收集应用 （3）为了防止多余的气体逸出污染环境，可将其 通入 中。
9.足量的盐酸跟250克碳酸钙反 应，可以生成二氧化碳多少克？
实验室制取CO2
药品
稀盐酸、大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）
反应条件: 反应原理：
不加热
CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + CO2↑+H2O 这个反应分两步： CaCO3 +2HCl === CaCl2 + H2CO3 （碳酸不稳定，易分解） H2CO3 ==== CO2↑ + H2O
a
A
B
C
D
E
F
G
3.已知H2S是一种易溶于水的有毒气体，实验室制取H2S用块状的 B ，收集装置应选 G FeS2和稀硫酸反应，其发生装置应选 。 但如果选用上述正确的发生装置还存在一个缺点 不能控制产生气体的速率 是 ， 如何进行进 将长颈漏斗改成分液漏斗；或将长颈漏斗改为装有稀硫酸的注射器 。 上图中a的名称叫 锥形瓶 ，实验室中我们还可以用别的仪器 代替a，它们是 试管；广口瓶；烧瓶 。（至少写两个） 已知NH3是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，在实验室中 常用加热NH4Cl和Ca（OH）2固体的方法制取。其发生装置应 选 C ，收集装置应选 F 。如果将其发生装置用来加热 KMnO4制取氧气，必需注意 在试管口加一团棉花 。
2.某同学利用下图制取二氧化碳的装置图，回答下列问题： （1）.当左边气体发生装置连接好了之后，接着应进行的步骤是： 检查装置的气密性 。 向长颈漏斗中加水，使得长颈漏斗的下端浸入液面以下， 堵住导管继续向长颈漏斗中加水， 如何进行 如发现长颈漏斗中液面不下降，说明装置的气密性良好。 。 （2）.实验时，加入试剂的顺序 先加石灰石再加稀盐酸 。 （3）.收集时，导管接近集气瓶底部的原 因排尽集气瓶中的空气，以便收集较纯净的CO2 。 （4）.长颈漏斗下端插入液面以下的原因是 防止产生的气体从长颈漏斗下端管口逸出 。 （5）.实验时，二氧化碳始终收集不满的原因， 可能是 装置的气密性不好;长颈漏斗的下端未浸入液面 。
发生装置
小 结
1. 实验室制取气体时，我们必须要考虑 到制取气体的反应物的状态、反应的条件以及 该气体的性质。 2.制取气体的发生装置一般有两种: (1) 固+固
(2)
固+液
哪些反应能够生成二氧化碳
生物体的呼吸作用
酒精或蜡烛的燃烧
碳在氧气中燃烧
高温煅烧石灰石（CaCO3） 碳和氧化铜高温条件反应 碳酸盐与稀盐酸常温下反应
4.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其 中的错误： 长颈漏斗下端没有插入液面以下 1、 ； 锥形瓶中的导管插入到了液面以下 2、 ； 应该用向上排空气法收集气体 3、 ；
5.实验室制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是 A .酒精灯 B. 锥形瓶 C. 铁架台 D. 导气管
6、写出下列物质间转化的化学 方程式。其中，哪些属于化合反 应？哪些属于分解反应？
2H2O2 ==== 2H2O + O2↑
MnO2
“如何制取气体”的研究思路
1.制备气体的反应原理是什么 (反应条件，药品，反应的化学方程式)
2. 采用怎样的实验装置(发生和收集的装置)
3. 如何验证制得的气体就是所要制的气体
实验装置的确定：
1 选取制气体的发生装置应考虑哪些因素？ 反应物的状态和反应条件
专题2 二氧化碳制取的研究
南师附中江宁分校初三化学组
在前面的学习中,我们曾 学过哪种气体的制取方法?
氧气
O2
氧气的实验室制法 1.加热高锰酸钾
反应条件：加热 药品：高锰酸钾
加热
2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2.分解过氧化氢溶液
反应条件：不需加热 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰
2 选取制气体的收集装置应考虑哪些因素？
气体的密度和溶解性及是否与水反应
实验室里制取气体的装置
固+固（一般需加热） 反应物状态 固+液（一般不需加热） 液+液 反应条件（是否需加热、加催化剂）
向上排气法（密度比空气大） 排空气法 收集装置 向下排气法（密度比空气小） 排水法（难溶于水、不与水反应）
课堂讨论1：
(1)实验室制备二氧化碳时，石灰石、大理 石可否换成碳酸钙粉末、碳酸钠粉末？
不能，反应速率太快，不易收集
(2)稀盐酸能否换成稀硫酸？
不能，稀硫酸会与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸 钙，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行
(3)稀盐酸能否换成浓盐酸?
浓盐酸易挥发出氯化氢气体使收集的气体不纯
编号
实验内容
Na2CO3粉末和 稀盐酸 CaCO3粉末和稀 盐酸 石灰石和稀盐酸 Na2CO3粉末和 稀硫酸 石灰石和稀硫酸 碳酸钙粉末和稀 硫酸
实验现象
实验分析
1 2 3 4 5 6
有大量气泡产生，反应速率太快， 不易收集 反应剧烈 有大量气泡产生， 反应速率太快， 不易收集 反应剧烈 产生气泡速率 适合实验室制取 比较适中 二氧化碳气体 有大量气泡产 反应速率太快， 生，反应剧烈 不易收集