二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，主要是通過(guò)鹽酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳，也可通過(guò)稀硫酸與大理石在加熱條件下反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳（一般不采用此方法），具體如下：

一、鹽酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳

1、實(shí)驗(yàn)原理：稀鹽酸與大理石（主要成分：碳酸鈣）生成二氧化碳、氯化鈣和水。

文字表達(dá)式與化學(xué)方程式如下：

2、試驗(yàn)儀器與藥品

儀器：錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、導(dǎo)管、集氣瓶

藥品：大理石：塊狀固體，由碳酸鈣（主要成分）和雜質(zhì)組成，雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)。

稀鹽酸：氯化氫（化學(xué)式：HCl）與水的混合物，具有揮發(fā)性，會(huì)釋放出少量的氯化氫（HCl）氣體。

• 提問(wèn)：

  為什么用稀鹽酸而不用濃鹽酸？

• 答：

  因?yàn)?p>濃鹽酸
  揮發(fā)性很強(qiáng)，會(huì)釋放出大量氯化氫（HCl）氣體，使生成的二氧化碳?xì)怏w中混入大量的氯化氫氣體，導(dǎo)致生成的二氧化碳

  不純凈

  。

3、實(shí)驗(yàn)步驟

3.1、組裝設(shè)備，檢查裝置氣密性

裝置氣密性檢查（注水法）：組裝好設(shè)備，打開(kāi)彈簧夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加入水，待長(zhǎng)頸漏斗下端浸沒(méi)在水中時(shí)，夾緊彈簧夾，繼續(xù)向長(zhǎng)頸漏斗中加入水，長(zhǎng)頸漏中的水高出錐形瓶?jī)?nèi)部水面形成液面差，停止加水，觀察長(zhǎng)頸漏中的液面不變化，說(shuō)明氣密性良好。

3.2、加入藥品

組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，如下圖：

先在錐形瓶中加入大理石，塞緊瓶塞，向長(zhǎng)頸漏斗的倒入稀鹽酸，長(zhǎng)頸漏斗的下端必須浸沒(méi)在液體中，將長(zhǎng)頸漏斗液封，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗中跑出。

3.3、生成氣體的檢驗(yàn)

將生成的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明生成的氣體為二氧化碳?xì)怏w。

3.4、氣體收集

用向上排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w，將集氣瓶瓶口朝上，正放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，導(dǎo)管插入瓶底，用毛玻璃片蓋住部分瓶口，通入二氧化碳?xì)怏w，一段時(shí)間后，用燃著的木條，放到集氣瓶口，木條熄滅，說(shuō)明二氧化碳已收集滿(mǎn)，拿出導(dǎo)管，平移推動(dòng)玻璃片，將集氣瓶口全部蓋上，正放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

3.5、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

錐形瓶中大理石逐漸溶解，溶液中有氣泡冒出。

4、實(shí)驗(yàn)反思

4.1、提問(wèn)：稀鹽酸與大理石反應(yīng)制取的二氧化碳?xì)怏w中會(huì)混有哪些氣體？

答：因稀鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)釋放出氯化氫（HCl）氣體。另稀鹽酸中有水，二氧化碳從溶液中出來(lái)，會(huì)帶有水蒸氣。所以生成的二氧化碳中混有氯化氫（HCl）和水蒸氣。

4.2、除去二氧化碳中混有氯化氫（HCl）和水蒸氣的方法:

在發(fā)生裝置與收集裝置中加入除去氯化氫（HCl）和水蒸氣的裝置，如下圖：

• 飽和碳酸鈉溶液：

  用于除去氯化氫（HCl）氣體，氯化氫與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳和水，且二氧化碳不易溶于飽和碳酸鈉溶液，所以氯化氫被除去，不會(huì)影響二氧化碳生成量。

• 濃硫酸溶液：

  用于除去水蒸氣，濃硫酸具有吸水性，可以將二氧化碳中的水蒸氣除去。

注意：生成的二氧化碳?xì)怏w要先通過(guò)飽和碳酸鈉溶液再通過(guò)濃硫酸，順序不可顛倒。若先通過(guò)濃硫酸再通過(guò)飽和碳酸鈉溶液，水蒸氣無(wú)法除掉，最終二氧化碳中含有水蒸氣。

二、稀硫酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳

1、實(shí)驗(yàn)原理：在加熱條件下稀硫酸與大理石（主要成分：碳酸鈣）生成二氧化碳、硫酸鈣和水。

2、試驗(yàn)儀器與藥品

儀器：圓底燒瓶、分液漏斗、石棉網(wǎng)，導(dǎo)管、集氣瓶、酒精燈、鐵架臺(tái)

藥品：大理石：塊狀固體，主要成分：碳酸鈣，其他為雜質(zhì)，雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)。

稀硫酸：H2SO4與H2O的混合物。

3、實(shí)驗(yàn)步驟

3.1、組裝設(shè)備，檢查裝置氣密性（同上）；

3.2、加入藥品，同時(shí)向燒瓶中加入少量瓷片，防止加熱過(guò)程中液體爆沸，點(diǎn)燃酒精燈加熱；

3.3、氣體收集與檢驗(yàn)（同上）。

4、問(wèn)題與解答

4.1、稀硫酸與大理石制取二氧化碳為什么要加熱？

答：不加熱時(shí)，剛開(kāi)始稀硫酸與大理石能反應(yīng)生成二氧化碳，但很快反應(yīng)停止，因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣附著在塊狀大理石的表面，阻止了稀硫酸與大理石的繼續(xù)反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)停止。當(dāng)加熱時(shí)，溫度上升硫酸鈣溶解，稀硫酸與大理石就可以繼續(xù)反應(yīng)。

若將大理石制成粉末狀，增加與稀硫酸的接觸面積，在不加熱的條件下也可反應(yīng)。

4.2、為什么稀硫酸與大理石制取二氧化碳比稀鹽酸與大理石反應(yīng)制取的二氧化碳較純凈？

答：稀硫酸不具有揮發(fā)性，在反應(yīng)中不會(huì)釋放出其他氣體，生成的二氧化碳中只混有水蒸氣。而稀鹽酸具有揮發(fā)性，釋放出氯化氫氣體，生成的二氧化碳中只混有氯化氫和水蒸氣。