制取二氧化碳气体的探究

制取二氧化碳气体的探究

学完怎样制取二氧化碳后，我也打算自己制取一瓶，但是因为大理石（或石灰石）和稀盐酸两种实验材料都没有，所以也就没有坚持下去。今天写作业时恰好做了一道用稀盐酸测鸡蛋壳中碳酸钙的计算题，当我写出该反应的化学方程式

后（CaCO

3+2HCl=CaCl

2

+H

2

O+CO

2

↑），发现生成物中有二氧化碳气体，这又引起了

我制取二氧化碳的打算，于是我就决定亲自动手做一下这个实验，收集一瓶二氧化碳气体。但是难题又出现了：实验材料中还缺少稀盐酸，实验装置中的长颈漏斗、锥形瓶、玻璃导管、集气瓶以及双孔橡皮塞都没有。只好用其他的物质代替。那用什么代替稀盐酸呢？当我正为这事苦恼的时候，我忽然想到在探究酸的化学性质的时候，通过用稀盐酸和稀硫酸做实验，得出结论：稀盐酸、稀硫酸以及其他的酸溶液中都含有氢离子，所以它们都具有相似的化学性质。因此，我想是否可以用生活中的酸物质代替呢？于是我便上网搜寻了一下，发现食醋也可以与鸡

蛋壳中的碳酸钙反应，生成二氧化碳气【CaCO

3 + 2CH

3

COOH =Ca(CH

3

COO)

2

+ CO

2

↑+ H

2

O 】所以，我就决定用食醋来代替稀盐酸进行实验。找齐实验材料后，我又开始寻找可以代替实验装置的东西。经过一番搜寻，我发现可以用盛过红酒的长颈酒瓶代替锥形瓶，用喝水的玻璃杯代替集气瓶，用喝饮料的塑料吸管代替玻璃导管，用以前发的数学学具盒中的空心的圆锥体和塑料吸管组合在一起代替长颈漏斗，用弟弟玩的橡皮泥代替橡皮塞堵在瓶口。终于将实验材料和实验装置都找齐了，接下来我就开始做实验。

在化学课上我们学过关于二氧化碳气体的两条物理性质：一是二氧化碳气体能溶于水；二是二氧化碳气体的密度比空气大，因此收集二氧化碳气体只能用向上排空气法。我先按照在学校里做实验的步骤，将实验装置连接起来，然后开始检验这组装置的气密性：先从组装的“长颈漏斗”向酒瓶里灌水，等水浸没到吸管的下端管口后，我便用手捏住连接酒瓶和玻璃杯的吸管，然后再从“长颈漏斗”向酒瓶里灌水，看到水面不再下降，表明此时实验装置的气密性良好。检验完装

置气密性后，我又将早已清洗干净的鸡蛋壳碾成碎末，加入酒瓶中，接着再向酒瓶中倒入足量的食醋，然后用橡皮泥将瓶子迅速盖紧，防止反应生成的二氧化碳气体从瓶口溢出。过了几分钟后，我估计玻璃杯的二氧化碳已满，于是就找来火柴准备验满：我先将火柴擦着，然后将燃着的火柴放在集气瓶口，看见燃着的火柴熄灭，表明瓶内二氧化碳气体已满。

验满完二氧化碳以后，我非常的高兴，于是就向爸爸妈妈炫耀。他们起初还不相信，认为鸡蛋壳和食醋怎么会生成二氧化碳呢？为了说服他们，打消他们的疑虑，我说“不信，我就给你们验证一下。”妈妈问怎么验证，我便解释道，由于二氧化碳气体不支持可燃物的燃烧，所以我将燃着的火柴放进去就行了。说着，我便从火柴盒里拿出一根火柴，擦着，然后小心翼翼的将火柴放入盛满二氧化碳气体的玻璃杯中。火柴刚一放进去，就熄灭了。于是，爸爸妈妈便相信了。

为了进一步确定该气体为二氧化碳，我又决定再用澄清的石灰水验证。要配置石灰水就需要生石灰，我隐约想着老师好像说过，有的食品袋中的干燥剂就是生石灰。为了进一步确认，我又上网搜寻了一下，得知有些食品袋中的干燥剂就是生石灰。因为生石灰可以和空气中的水蒸气发生反应产生氢氧化钙

【CaO+H

2O=Ca（OH）

2

】，吸走食品的包装袋内的水份，所以可做干燥剂。而且，

生石灰吸水能力是通过化学反应来实现的，因此吸水具有不可逆性。不管外界环境湿度高低，它能保持大于自重35%的吸湿能力，更适合于低温度保存，具有极好的干燥吸湿效果。目前最常见“雪饼”中使用该类型干燥剂。恰好，前几天叔叔给我带来一个“旺旺大礼包”，而且里面就有“雪饼”，于是我便将里面的干燥剂取出，看见上面也写着里面的成分是氧化钙，也就是生石灰。接着，我便找来一个透明的玻璃杯，将生石灰稀释了一部分，制成了澄清石灰水。（因为生石灰具有腐蚀性，所以实验应小心谨慎，防止被腐蚀皮肤）然后将澄清的石灰水倒入盛有二氧化碳气体的玻璃杯中一部分，发现澄清的石灰水并未变浑浊。我估计是因为刚才将火柴放进去时，动作过于缓慢，使得瓶内的二氧化碳逸出，最后剩下少量的二氧化碳气体与澄清石灰水发生反应，现象不明显的缘故。为清楚地看见二氧化碳与澄清石灰水的反应现象，所以只能再重做实验提取二氧化碳。可是因为这样做的过程过于复杂，而且，在向二氧化碳气体中加入澄清石灰水时，会

使二氧化碳逸出，因此我便在用于盛二氧化碳气体的玻璃杯中，加入澄清的石灰水，直接观察现象。

向酒瓶內加完食醋后，食醋便与鸡蛋壳中的碳酸钙开始反应。反应生成的二氧化碳气体通过吸管进入玻璃杯中，与杯中的澄清石灰水反应

【CO

2+Ca(OH)

2

=CaCO

3

↓+H

2

O】，生成了不溶于水的碳酸钙，使澄清的石灰水变浑

浊。但过了一会后，我看见变浑浊的石灰水，又重新变得澄清了，心想：这是怎么回事？难道收集的二氧化碳气体中还含有其他物质吗？于是我又上网查了一下，发现原来并不是因为收集的二氧化碳气体不纯，而是因为继续向澄清石灰水中通入二氧化碳时，溶液内的碳酸钙会与碳酸反应，生成碳酸氢钙，而碳酸氢钙是可溶的，所以继续通入二氧化碳时溶液会变澄清。

通过做这次实验，使我体会到了做实验的乐趣，增加了我对化学的喜爱，也增加了我对学好化学的信心。在以后的化学学习中，我要多做一些实验，用实验来化解难题。