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二氧化碳的制取(高温煅烧石灰石反应现象)

xiawuyouke 趣味知识 2021-12-18 11:24:04 314 0 化学知识

1、【工业制取CO2 】

反应原理:高温煅烧石灰石

高温煅烧石灰石:CaCO3=高温= CaO+CO2↑

另:生石灰可以与水反应生成熟石灰:CaO+H2O===Ca(OH)2

2、【实验室制取CO2】

大理石(石灰石)与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O

(1)误区警示:实验药品的选择

①不能选用浓盐酸:浓盐酸具有很强的挥发性,在盐酸与碳酸钙反应的过程中盐酸挥发产生氯化氢,氯化氢随二氧化碳进入到收集装置,从而得不到纯净的二氧化碳。

②不能选用硫酸:硫酸与碳酸钙反应的生成物会附着在碳酸钙上,阻止反应继续发生。

③不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石:防止反应速度过快导致难以收集气体。

(2)对发生装置收集装置选取的总结

二氧化碳的制取(高温煅烧石灰石反应现象)


分析制取二氧化碳和氧气的性质选择装置:

反应物的状态

反应条件

与空气密度比较

溶解性

二氧化碳

大理石(固)和稀盐酸(液)

常温

比空气大

能溶于水

氧气

高锰酸钾(固)或双氧水(液)及氯酸钾(固)

加热或常温

比空气大

不易溶于水

(3)制取氧气反应及收集装置

二氧化碳的制取(高温煅烧石灰石反应现象)


二氧化碳的制取(高温煅烧石灰石反应现象)


(4)制取二氧化碳反应及收集装置

二氧化碳的制取(高温煅烧石灰石反应现象)


注:A长颈漏斗下端必须伸到液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出

B 伸入集气瓶中的导气管末端必须接近瓶底,以排尽瓶内的空气。

(5)实验步骤(查 装 定 加 收 验)

查:按要求连接仪器并检查装置的气密性

装:装入大理石,塞紧橡皮塞

定:把反应装置固定好

加:从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗口下端管口

收:收集气体

验:检验气体是否收集满


高温煅烧石灰石的化学方程式为CaCO₃=CaO+CO₂↑(在高温的条件下),CaO+H₂O→Ca(OH)₂。

影响石灰石煅烧的因素

1、石灰石煅烧温度

石灰石煅烧速度与温度有极大关系。提高煅烧温度,可以加速石灰石的分解。但是当煅烧温度大于1100℃时,容易出现过烧,石灰晶粒迅速增大、石灰活性变差、消化时间增长,产品质量降低。

2、石灰石粒度粒形

石灰石的煅烧速度取决于石灰石的粒度,粒度越大,煅烧速度越慢。石灰石中的碳酸钙分解是由表及里逐层推进的,生石灰的导热系数较石灰石小,石灰层越厚,导热性能越差,传热时间越长。

并且越往里分解出的CO₂越难逸出,从而导致生成的石灰因长时间处于高温状态而使CaO晶体逐渐增大,分解速度下降。

3、燃料粒度、配比率

在石灰石燃烧过程中,燃料的配比量是影响石灰石煅烧分解的关键。配比低了温度达不到要求,煅烧不充分,石灰生烧严重;反之,配比过大易造成结瘤。因此,燃烧配比要适宜,操作计量要准确。

实际生产中,配比大小要根据石灰石粒度、燃料粒度、含水量、停窑时间、石灰质量和产量变化而及时合理地调整,通常使用无烟煤的配比要比使用焦炭的配比高2%。


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