实验目的

1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体；

2.加深对二氧化碳性质的认识。

实验用品

试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、铁架台（带铁夹）、大理石、稀盐酸、玻璃片、烧杯、酒精灯、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水、火柴。

实验原理

1. 碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，反应方程式为：

$ CaCO_ {3} + 2HCl \stackrel {} {=} CaCl_ {2} + H_ {2}O + CO_ {2} $↑ 

2.一般情况下，二氧化碳不支持燃烧不可燃，密度比空气大；

3.酸性物质能使紫色石蕊变为红色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸遇紫色石蕊会变为红色，化学方程式为：$ H_ {2}O + CO_ {2} \stackrel {} {=} H_ {2}CO_ {3} $

碳酸不稳定，易分解，化学方程式为：$ H_ {2}CO_ {3} \stackrel {} {=} H_ {2}O + CO_ {2} $ ↑

实验步骤

1.制取二氧化碳

（1)按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。

（2)在试管里放入几小块大理石(或石灰石)，然后小心地注入15mL稀盐酸。立即用带有导管的橡胶塞塞住管口，观察试管里发生的现象，以及反应中产生气体的颜色。过一会儿，检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳。用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶，备用。

2.二氧化碳的性质

（1）把一支短蜡烛固定在烧杯内，点燃。拿起收集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯内缓慢倾倒二氧化碳，如图所示。

（2）向两支试管中分别加入2mL蒸馏水，然后各滴入1-2滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色。将其中一支试管静置。向另一支试管中通入二氧化碳，观察现象，并与静置的试管中溶液的颜色进行对比。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察现象。

（3）另取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，观察现象。

实验现象

制取二氧化碳：试管中固体逐渐溶解，同时有气泡冒出，集气瓶中收集到无色气体，用燃着的木条伸入集气瓶口验满，木条立即熄灭。

二氧化碳的性质：倒入二氧化碳后，蜡烛熄灭；两支试管颜色先为紫色，将其中一支试管静置，向另一支试管中通入二氧化碳，发现溶液逐渐变成红色。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察到溶液又由红色逐渐变成紫色。另取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，观察到澄清石灰水变浑浊。

实验结论

实验室常用石灰石与稀盐酸反应制备二氧化碳；二氧化碳不可燃不助燃；二氧化碳与水反应生成碳酸，遇石蕊显红色，并且碳酸不稳定，易分解；二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊。

实验拓展

1.二氧化碳的检验和验满方法

检验：向集气瓶中倒入澄清石灰水或将此气体通入澄清的石灰水，澄清石灰水变浑浊。

验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已收满。

2.为什么不能用石灰石与稀硫酸反应或者碳酸钠与稀盐酸、稀硫酸反应制备二氧化碳？

碳酸钠与稀盐酸或者稀硫酸反应速度过快，反应时间短，不利于收集气体；石灰石与稀硫酸反应产生气泡少，反应一会儿就停止，原因在于生成的硫酸钙微溶物会包裹在石灰石表面，阻止反应进行。