二氧化碳的实验室制法..docVIP

实验五 二氧化碳的实验室制法和性质 一、实验目的 1、熟悉启普气体发生器的结构、使用方法。 2、熟悉洗涤、干燥气体的装置。 3、掌握实验室制取二氧化碳的原理。 4、加深对二氧化碳的性质的认识，了解二氧化碳的用途。 二、实验用品 仪器：启普气体发生器、洗气瓶、干燥管、磨口锥形瓶、烧杯、试管、集气瓶、酒精灯、试管夹 固体药品：石灰石、无水氯化钙 液体药品: HCl(6mol·L-1)、NaHCO3 (1mol·L-1)、CuSO(1mol·L-1)、石蕊试液、澄清的石灰水、蒸馏水 材料：玻璃棉、玻璃管、橡皮管、蜡烛、木条、火柴、玻璃片 三、基本操作 1. 启普气体发生器的安装和使用方法 启普气体发生器是由一个葫芦状的玻璃容器和球形漏斗组成的，如图5-1所示。葫芦状的容器（由球体和半球体构成）底部有一液体出口，平常用玻璃塞（有的用橡皮塞）塞紧。球体的上部有一气体出口，与带有玻璃旋塞的导气管相连，如图5-2所示。 移动启普气体发生器时，应两手握住球体下部，切勿只握住球形漏斗，以免葫芦状容器落下而打碎。启普气体发生器不能受热，装在发生器的固体必须是颗粒较大或块状的。 ⑴ 装配 在球形漏斗颈和玻璃旋塞磨口处涂一薄层凡士林油，插好球形漏斗和玻璃旋塞，转动几次，使其严密。 ⑵ 检查气密性 开启旋塞，从球形漏斗口注水至充满半球体时，关闭旋塞。继续加水，待水从漏斗管上升到漏斗球体内，停止加水。在水面处做一记号，静置片刻，如水面不下降，证明不漏气，可以使用。 ⑶ 加试剂 在葫芦状容器的球体下部先放些玻璃棉（或橡皮垫圈），然后由气体出口加入固体药品。玻璃棉（或橡皮垫圈）的作用是避免固体掉入半球体底部。加入固体的量不宜过多，以不超过中间球体容积的1/3为宜，否则固液反应激烈，酸液很容易被气体从导管冲出。再从球形漏斗加入适量稀酸（约6mol·L-1）CO2 、N2的试剂有P2O5、H2SO4（浓）等。 3. 气体的收集方法 用向上排气法收集，见实验一 表2-1 四、实验原理 （一） 二氧化碳的制取 　CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ (二) 二氧化碳的性质 1. 一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，也不供给呼吸。 2. 二氧化碳使紫色石蕊试液等指示剂变色 3. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，当通入过量的二氧化碳时，溶液又变清。 反应方程式 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O CaCO3+H2O+CO2 = Ca(HCO3)2 五、实验内容 （一）二氧化碳的制取 1、按图5-3所示装配好制取二氧化碳的实验装置图。 因石灰石中含有硫，所以在气体发生过程中有硫化氢、酸雾、水汽产生，必须净化、干燥气体。净化、干燥气体方法：将气体通过硫酸铜溶液、碳酸氢钠溶液以及无水氯化钙除去硫化氢、酸雾和水汽。 在启普气体发生器中产生二氧化碳气体，经过净化、干燥后通入集气瓶（锥形瓶）中备用。由于二氧化碳气体略重于空气，所以必须把导管插入瓶底。 （二）二氧化碳的性质 1、把一只短蜡烛固定在烧杯的铁架上，点燃。拿起收集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯缓慢倾到二氧化碳（如图5-4）。观察有什么现象发生。 2、取一只试管，注入少量澄清的石灰水，通入二氧化碳，观察有什么现象发生？为什么？当继续通入过量二氧化碳时，溶液又发生什么变化？为什么？ 3、另取一只试管（饮料瓶），加入2 ml蒸馏水，滴入1-2滴石蕊试液，观察溶液的颜色。通入二氧化碳，观察溶液的颜色有没有变化？取出导气管，盖上瓶盖，用劲摇匀，再观察有什么现象发生？给试管加热（若是饮料瓶，将溶液转入试管中），观察溶液的颜色有没有变化？为什么？ 五、思考题： 1、指出实验装置图中各部分的作用并写出有关反应方程式。 2、二氧化碳的实验室制取装置图还可以用于哪些气体的制取？ 附注： 实验室制取二氧化碳的简易装置 参考文献： 1、《无机化学实验（第三版）》 北京师范大学无机化学教研室等编 高等教育出版社 2、《无机化学（第三版）》 北京师范大学无机化学教研室等编 高等教育出版社 3、义务教育课程标准实验教科书《化学》 课程教材研究所等编 人民教育出版社