
实验室制,是指在实验条件下通过化学反应获取所需物质的过程。以二氧化碳为例,它主要通过复分解反应实现,最常用的实验室制法是利用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应。
化学反应式为:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。这个反应中,碳酸钙(CaCO3)与盐酸(HCl)结合,生成氯化钙(CaCl2)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)气体。这个过程可以总结为以下三个化学式:
盐酸与碳酸钙:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
盐酸与碳酸钠:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
稀硫酸与碳酸钠:Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O
在实验室制取二氧化碳时,首先将大理石与稀盐酸混合,CaCO3与HCl发生反应生成CaCl2和碳酸(H2CO3),随后碳酸分解为水和二氧化碳,即H2CO3 = H2O + CO2↑。综合以上步骤,总反应式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
在工业生产中,石灰石被高温分解以制得生石灰(CaO),同时副产品就是二氧化碳,反应式为CaCO3 == 高温 == CaO + CO2。这些知识对实验室实践和工业生产都具有重要意义。