CO₂ 制取是「装置选择题」的鼻祖：药品为什么用稀盐酸不能用稀硫酸、收集为什么不能用排水法，背后全是性质。这三个「为什么」答不上来，实验探究题就丢了半壁。
反应原理与药品选择
- 化学方程式：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
- 药品：大理石或石灰石（主要成分是 CaCO₃）与稀盐酸
- 不能用稀硫酸：生成微溶于水的 CaSO₄ 覆盖在大理石表面，反应很快停止
- 不能用浓盐酸：浓盐酸易挥发，使制得的 CO₂ 中混有 HCl 气体
- 不能用碳酸钠粉末：粉末与稀盐酸反应速率太快，不便于收集
装置、收集、验满与检验
| 环节 | 选择 | 原因或方法 |
|---|---|---|
| 发生装置 | 固液常温型（不加热） | 反应物是块状固体和液体，常温即可进行 |
| 收集方法 | 向上排空气法 | CO₂ 能溶于水且与水反应，不能用排水法；密度比空气大 |
| 验满 | 燃着的木条放在集气瓶口 | 木条熄灭说明已收集满 |
| 检验 | 通入澄清石灰水 | 变浑浊则是 CO₂：CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O |
二氧化碳的三个经典性质实验
- 倾倒熄灭蜡烛：沿烧杯内壁倾倒 CO₂，下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭，说明密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧
- 溶于水使紫色石蕊变红：CO₂ + H₂O = H₂CO₃，碳酸不稳定，受热易分解重新放出 CO₂
- 使澄清石灰水变浑浊：用于检验 CO₂，也是久置石灰水瓶壁发白的原因
辨析：验满用燃着木条，检验为什么用石灰水
验满只回答「满没满」，凡能被 CO₂ 熄灭的现象都行，所以用燃着的木条放在瓶口；检验要回答「是不是 CO₂」，熄灭不足以定性——氮气也能灭火，必须用澄清石灰水变浑浊这个专属反应。两支木条一个放瓶口、一个伸瓶内，考题常故意互换位置设坑。