古剑奇谭2长安宝物:化学问题

(1)实验室制取二氧化碳时,为什么最好选用石灰石(或大理石)和稀盐酸
所有的碳酸盐都能与盐酸反应产生二氧化碳.常见的Na2CO3,K2CO3与盐酸反应时速率太快,不易控制.块状的碳酸镁(MgCO3)跟盐酸反应时速率适中,但来源不广泛.石灰石与大理石的主要成分都是碳酸钙,它们与盐酸反应时速率适中,易于控制,且来源广泛,容易得到.使用时应把大理石或石灰石砸成大小适当的块状,以便于在气体发生装置中使用.
选用药品相互反应制取气体时,应尽量避免混入杂质气体.盐酸是挥发性酸,浓度越大时挥发性越强,制取二氧化碳时不用浓盐酸而用稀盐酸,就是为了尽量减少挥发出来的氯化氢气混入盐酸.
(2)为什么不能用硫酸或硝酸代替盐酸
盐酸与CaCO3反应生成易溶于水的氯化钙,二氧化碳和水,由于氯化钙溶于水,保证了CaCO3与盐酸的顺利接触,使反应能够持续进行,顺利地产生二氧化碳.
硫酸与碳酸钙反应时虽也能生成二氧化碳气,但生成物中有微溶于水的硫酸钙(CaSO4),它覆盖在大理石或石灰石的表面,把碳酸钙包在其中,使硫酸与碳酸钙的接触受阻,不能顺利发生反应,因而反应速率越来越慢,甚至停止反应.故在实验室制取二氧化碳时不能使用硫酸.
硝酸是一种不稳定的挥发性酸.当硝酸与碳酸钙反应时,由于放出的热促使硝酸分解成二氧化氮气,氧气和水,制得的二氧化碳中会含有这些杂质气体.同时,挥发出的硝酸蒸气,二氧化氮气都对制取装置上的橡皮塞,橡皮导管有较强的腐蚀作用,因此在实验室制取二氧化碳时不用硝酸.
(3)怎样制得纯净而又干燥的二氧化碳
从气体发生装置中出来的二氧化碳中,一般都含有少量的盐酸酸雾(HCl)和水蒸气.要除去CO2中混有的HCl和H2O,可让气体先通过一个盛水的洗气瓶以除去HCl,然后再通过一个盛浓硫酸的洗气瓶以除去水蒸气,如图所示.这样两只串连在一起的洗气瓶就构成了净化装置.
(4)收集二氧化碳时,怎样知道集气瓶中已充满了二氧化碳
二氧化碳能溶于水且密度比空气大,通常不采用排水法收集,而采用向上排空气法收集.若要检验集气瓶内是否充满了二氧化碳,可用两种方法:①用燃着的火柴或木条放在集气瓶口,如果火焰熄灭,就证明集气瓶中已经充满了二氧化碳;②用玻璃棒蘸取澄清的石灰水或氢氧化钡[Ba(OH)2]饱和溶液,接近集气瓶口,如果溶液出现白色浑浊,则表明集气瓶内已充满了二氧化碳.有关反应的化学方程式为:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
Ba(OH)2+CO2==BaCO3↓+H2O
这两种方法都很方便,效果也都不错.

CaCO3固体粉末
稀盐酸HCl

碳酸钠和稀盐酸可以产生二氧化碳，但是当中会有少量的Hcl气体，你也可以用稀硫酸来制取！

碳酸钠和盐酸