一氧化碳的实验室制取与性质

一氧化碳的实验室制取与性质

一氧化碳是一种重要的化学物质，实验室中通常通过甲酸在浓硫酸存在的情况下脱水生成。一氧化碳具有可燃性、毒性和还原性等化学性质，同时密度与空气接近且难溶于水，因此适合用排水法收集。本文将详细介绍一氧化碳的实验室制取方法及其性质实验，帮助读者深入了解这一重要化学物质。

实验目的

1. 学习实验室里制取一氧化碳和排水法收集气体。
2. 加深对一氧化碳的认识，掌握一氧化碳的物理性质和化学性质。

实验原理

甲酸在浓硫酸存在的情况下，可脱水生成一氧化碳。一氧化碳的密度与空气接近，难溶于水，因此不能用排空气法收集，适合用排水法收集。一氧化碳可以燃烧，易与血红蛋白相结合，具有毒性和还原性。

实验仪器及药品

实验仪器

• 试管（JB-204）
• 双孔橡胶塞（JB-204）
• 导管（JB-204）
• 口塞型具支接头（JB-204）
• 圆底烧瓶（JB-204）
• 梨形分液漏斗（JB-204）
• 止水夹（JB-204）
• 具支洗气瓶（JB-204）
• 直通磨口接头（JB-204）
• 硬质还原管（JB-204）
• 硅胶管（JB-204）
• 水槽（JB-208）
• 铁架台（带铁夹）（JB-208）
• 铁架台、带铁圈、铁夹（JB208）
• 酒精灯（JB-208）
• 火柴（JB-208）
• 石棉网（JB-208）
• 量筒（JB-209）

自备仪器及药品

• 甲酸
• 浓硫酸
• 澄清石灰水
• 10%氢氧化钠溶液
• 氧化铜
• 蒸馏水
• 新鲜鸭血（已加入抗凝剂）
• 酒精灯

注意事项

1. 由于一氧化碳有剧毒，该实验需在通风橱内进行。
2. 还原氧化铜时，一氧化碳必须先经过验纯才可通入，且必须先通入一氧化碳一段时间后才可加热。

实验步骤

1. 制取一氧化碳

（1）按照图4.5-1所示连接装置（你也可以选择自己所设计的装置，但须经教师同意），并检查装置的气密性。

（2）先在烧瓶中加入5mL浓硫酸，用酒精灯微微加热一会儿。从分液漏斗中滴入1mL左右甲酸，立即开始均匀产生一氧化碳气泡。待气泡明显减少时，再用小火微微加热反应溶液，直至反应混合液不再冒出气泡为止。

（3）用排水法收集一试管一氧化碳，验纯。

图4.5-1 制取一氧化碳气体

2. 一氧化碳的性质

（1）可燃性。经验纯后，在导管口点燃一氧化碳，观察现象。用蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，手明显感到发烫；一会儿后，烧杯壁变模糊，取下烧杯反转，待石灰水流到烧杯底部，观察现象。

（2）毒性。在一支试管中，取新鲜的鸭血3mL，通入一氧化碳，观察现象。

（3）还原性。

a. 按如图4.5-2所示装配好装置，检查好气密性。

b. 在硬质玻璃管内放入适量的氧化铜，在具支洗气瓶中分别放入澄清石灰水和10%氢氧化钠溶液。

c. 先通入经验纯后的一氧化碳，排尽玻璃管内空气，以防止因一氧化碳与空气混合在高温情况下爆炸。

d. 待空气排尽点燃酒精灯加热，同时点燃装置末端酒精灯，使剩余的一氧化碳燃烧掉，以免污染环境。一会儿后，观察硬质还原管及具支洗气瓶中的现象。

图4.5-2 一氧化碳还原氧化铜

问题与交流

1. 一氧化碳的制备还可以使用哪些实验仪器？尝试自己进行设计，和同学相互讨论和交流，分析各自设计的装置的优缺点，并选择一套你认为最佳的装置。
2. 一氧化碳的制备过程中有哪些现象？并描述制得的气体。
3. 一氧化碳燃烧实验中，你观察到了什么现象？
4. 一氧化碳通入新鲜鸭血中有什么现象？
5. 硬质还原管中发生了什么化学反应，有何现象？
6. 盛有澄清石灰水的具支洗气瓶中有何现象？写出相应的化学方程式。
7. 两个洗气瓶中的澄清石灰水和氢氧化钠溶液的作用分别是什么？
8. 为什么还原氧化铜中，一般都是要先通入气体再加热氧化铜？
9. 装置的末端为什么要放一个燃着的酒精灯？

本文原文来自jslabest.com