二氧化碳的实验室制取
实验台上有一块大理石、一些稀盐酸和几只集气瓶。任务看上去只是“让它冒气泡”，但中考真正考查的是：怎样让气体持续、较纯净地生成，并把它可靠地收集和确认下来？
把制气实验想成一次有秩序的“送气”：发生装置负责稳定产气，导管负责把气体送到正确位置，集气瓶负责让空气让位，检验则负责回答“送来的到底是什么”。只要其中一环凭感觉操作，气泡再多也不等于实验成功。
先定目标：为什么选这两种药品？
实验室常用石灰石或大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳。反应在常温下进行，持续产生无色气泡，化学方程式为：
可以把药品选择比作挑选水龙头：太猛的水流不便接水，水流很快断掉也不行；理想的选择应当原料容易获得、反应速率适中、能持续产气且不引入太多杂质。块状石灰石或大理石与稀盐酸正好符合这些条件。
自问自答：别的组合也能产生二氧化碳，为什么不优先选？
问：用碳酸钠和稀盐酸可以吗？
能反应：
但碳酸钠常为粉末，和稀盐酸接触面积大，反应太快、气泡过猛，不容易控制，也不利于较稳定地收集气体。因此，“能生成”不等于“适合作为常规实验室制气药品”。
问：把稀盐酸换成稀硫酸呢？
开始也会放出二氧化碳：
问题是生成的硫酸钙微溶于水，容易覆盖在石灰石表面，像给固体披上一层不易透过的“外衣”，使酸难以继续接触碳酸钙，反应会逐渐变慢甚至难以继续。故不用稀硫酸代替稀盐酸。
问：浓盐酸更“有劲”，是不是更好？
也不是。浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢会混入气体，使制得的二氧化碳不够纯。实验室这里强调的是稀盐酸。
选择石灰石（或大理石）和稀盐酸，并不是唯一能产生二氧化碳的反应，而是在“速率适中、可持续、便于操作、气体较纯”之间作出的实验设计选择。
下面的互动把“能不能反应”和“适不适合制气”拆开判断。先自己作选择，再看理由。
由反应条件反推发生装置
选装置时不要死记图形，先问两个问题：反应物是什么状态？需不需要加热？ 本实验是固体（块状石灰石）和液体（稀盐酸）在常温下反应，所以选择“固液常温型”发生装置：锥形瓶内放石灰石，装有稀盐酸的长颈漏斗通入瓶内，瓶塞上再接导气管。
装置的几个细节各有任务：
- 长颈漏斗的下端要伸入液面以下，形成液封，避免生成的气体从漏斗口逸出。
- 发生装置内的导气管只需略伸过橡皮塞；若伸得过长甚至插入液面，会妨碍气体顺利导出。
- 导气管和橡皮塞的连接处要严密；气体装置有缝隙，就像漏气的吸管，后面的收集和检验都不可靠。
先形成液封，才能查整套装置的气密性
气密性检验的对象必须是密闭系统。先在锥形瓶中加少量水，装好长颈漏斗，使其下端浸入液面形成液封；再将导气管末端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁。若导管口有气泡冒出，松手后导管中形成一小段水柱，说明整套装置气密性良好。这里的气泡来自瓶内空气受热膨胀；水柱来自冷却后瓶内压强减小。它不是在检验二氧化碳，而是在检查“送气通道”是否漏气。
确认后，暂时取下橡皮塞放入块状石灰石或大理石，再重新装好装置；随后从长颈漏斗补加适量稀盐酸启动反应。这样，检漏时有液封，正式反应时长颈漏斗下端也仍浸在液面以下。
怎样把二氧化碳“装进”集气瓶？
二氧化碳的密度比空气大，又能溶于水并有一部分和水反应。因此常用向上排空气法收集，而不选排水法。
把集气瓶正放，导气管伸到接近瓶底的位置。较重的二氧化碳从下方进入，逐步把空气向上推出；如果导管只停在瓶口附近，二氧化碳容易直接从上方逸出，瓶内空气也不易被充分排尽。
问：开始有气泡时能立刻收集吗？
不能急。装置中原先装满空气，最初逸出的气体是空气和二氧化碳的混合物。应先让气体排出一会儿，待气流连续、较均匀后再收集，这样瓶中二氧化碳的纯度才较高。
“二氧化碳密度比空气大”对应向上排空气法；“能溶于水并部分与水反应”说明不宜用排水法。答题时要把性质和方法一一对应，不能只写“因为它是气体”。
检验和验满：两道不同的问题
这里最常见的混淆来自两个相似动作。
检验所依据的反应是：
石灰水由澄清变浑浊，是生成白色碳酸钙沉淀的现象。验满时，燃着木条应放在瓶口，而不是伸到瓶底；二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，瓶口处的木条熄灭说明空气已基本被排出。请注意：木条熄灭并不是二氧化碳的特征检验，不能代替澄清石灰水。
一次规范操作怎么走完？
记忆顺序不是为了背口号，而是为了让每步都为下一步创造条件：先确认不漏气，才值得收集；先排尽装置内空气，才谈得上较纯；先把气体身份检验清楚，才能写出可靠结论。
先在锥形瓶中加入少量水，安装带长颈漏斗和导气管的橡皮塞，使长颈漏斗下端浸入液面以下，建立液封。
将导管末端浸入水中，手握锥形瓶外壁，观察导管口的气泡和松手后的水柱变化。只有在液封已经形成时，这一步才能检验整套装置是否气密。
确认不漏气后，暂时取下橡皮塞，放入适量块状石灰石或大理石，再重新装好装置；从长颈漏斗缓慢补加适量稀盐酸启动反应。观察到固体表面持续产生无色气泡，固体逐渐变小；“产生二氧化碳”是由后续检验得到的结论，不要把它误写成直接现象。
先让最初产生的混合气体排出一会儿，再用正放的集气瓶向上排空气收集，使导气管接近瓶底。收集过程中不要堵住导气管，以免瓶内压强增大。
取少量气体通入澄清石灰水检验；收集一瓶气体时，将燃着木条放在瓶口验满。实验结束或需要停止导气时，先将伸入液体的导气管移出液面，防止液体倒吸。
易错点：看到气泡后，别急着写结论
- 现象与结论混写。 “石灰石表面有气泡产生、固体逐渐变小”是现象；“生成二氧化碳”需要由澄清石灰水变浑浊来支持。
- 把检验当成验满。 石灰水解决“是什么气体”，燃着木条在瓶口熄灭解决“收满没有”。两者的题目问法不同，操作和结论也不同。
- 忘记排尽空气。 一开始便收集，瓶中空气多，得到的是混合气体；因此应先让气体从导管连续逸出一段时间。
- 长颈漏斗位置错误。 下端若在液面以上，生成气体会从漏斗口逸出，难以导向收集装置；应伸入液面以下形成液封。
- 只图“反应快”。 碳酸钠与酸反应过快不便控制，石灰石与稀硫酸又会因硫酸钙覆盖而难以持续。实验设计看的是综合效果。
稀盐酸具有腐蚀性。取用时佩戴必要防护用品，沿器壁缓慢加入；不要凑近容器口直接闻气体，不要堵塞导气管。若有液体倒吸风险，先把导气管移出液面再停止反应。
例题：用“实验目标”检查方案
例题 1 现有三种方案制取二氧化碳：
① 块状石灰石和稀盐酸；② 碳酸钠粉末和稀盐酸；③ 块状石灰石和稀硫酸。实验室常选哪一种？分别说明另外两种不选的原因。
例题 2 某同学把燃着的木条伸入一瓶无色气体中，木条熄灭，于是断定瓶中一定是二氧化碳，且已经收满。该结论是否严谨？应怎样改正？
章末速记
药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸。
原理：。
发生装置：固液常温型，先查气密性。
收集：向上排空气法。
检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。
验满：燃着木条放在瓶口，木条熄灭。