实验室制取二氧化碳新方法

夏立先

实验室制取二氧化碳的传统方法为：用块状石灰石与稀盐酸反应。教师、教辅都强调，不能用石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳，原因是二者反应生成的硫酸钙是微溶物，覆盖在石灰石表面，阻止了后续反应的进行。事实果真如此吗？ 经试验，块状石灰石不宜与稀硫酸反应制取二氧化碳，但粉状石灰石却宜与稀硫酸反应制取二氧化碳，并且通过对比实验发现，稀硫酸可替代稀盐酸制取二氧化碳。具体情况如下。

一、实验装置（如图1所示）

二、实验步骤

称取2 g粉状石灰石，加入锥形瓶中，向分液漏斗中加入20 mL 2 mol·L-1盐酸（或20 mL

1 mol·L-1硫酸溶液），按上述装置连接好后，打开分液漏斗活塞，将酸液快速全部放出后关闭活塞，不断振荡锥形瓶至反应完毕，产生的二氧化碳收集到矿泉水瓶中。反应结束后，将伸入矿泉水瓶中的橡皮管取出，在水下拧紧矿泉水瓶盖，移出水面后正立，打开瓶盖，用滴定管向矿泉水瓶中滴水至充满水，记录滴入水的体积，再减去20 mL，即为收集到的二氧化碳体积。

三、实验结果及分析

1.实验结果（见表1，23℃测定）

实验序号粉状石灰石质量酸液体积及浓度产生气体速率收集到二氧化碳体积

12 g20 mL 2 mol·L-1盐酸较快336 mL

22 g20 mL 2 mol·L-1盐酸较快337 mL

32 g20 mL 1 mol·L-1硫酸较快298 mL

42 g20 mL 1 mol·L-1硫酸较快298.5 mL

2.数据分析

从收集到的二氧化碳体积可知，用稀硫酸比用稀盐酸产生的二氧化碳要少约10%，说明有约10%碳酸钙受到硫酸钙的覆盖。总的来说，二者相差不大。

四、实验优点

1. 粉状石灰石易得。普通建材商店多有出售，它的俗名叫“老粉”，与胶水混合后可用来粉饰墙壁。

2. 粉状石灰石价格低廉，每包（25 kg）10元。

3.用稀硫酸制取的二氧化碳纯度比较高，不需要除杂。

4.制取同样多的二氧化碳，使用硫酸的价格比盐酸的要便宜得多。

5.制取二氧化碳的速率可通过滴入酸的速率及酸的浓度进行控制。

五、实验结论及启示

实验结论：实验室制取二氧化碳，完全可以用粉状石灰石与稀硫酸反应制取。

启示：物质的颗粒大小，影响物质的性质；改变物质的颗粒大小，可以改变物质的某些性质。

（收稿日期：2014-07-15）