不选用稀硫酸和石灰石反应的原因如下:
在实验室制取二氧化碳的过程中,通常会选择使用稀盐酸和石灰石进行反应,而不是稀硫酸。这是因为稀硫酸和石灰石反应会生成微溶性固体硫酸钙沉淀,附着在石灰石表面,使硫酸与石灰石脱离接触,导致反应缓慢。
首先,我们需要了解稀硫酸和石灰石反应的化学方程式,反应式为:CaCO3+H2SO4(稀)→ CaSO4+H2O CO2。从反应式可以看出,反应过程中会生成硫酸钙、水和二氧化碳。然而,生成的硫酸钙是微溶于水的,容易在石灰石表面形成一层覆盖物,阻碍了硫酸与石灰石的进一步接触,从而使反应速度变慢。
由于硫酸钙的生成,反应过程中会出现反应速度过缓的问题,这是因为硫酸钙覆盖在石灰石表面,使得硫酸与石灰石之间的接触面积减小,反应物之间的碰撞频率降低,从而导致反应速度降低。这对于实验室制取二氧化碳来说是不利的,而反应速度过缓会导致制取时间过长,从而影响实验效果。
稀硫酸与石灰石反应还会导致生成的二氧化碳气体不纯,这是因为反应过程中,硫酸钙会与二氧化碳气体混合在一起,使得收集到的二氧化碳气体中混有硫酸钙杂质。这样的二氧化碳气体无法满足实验室对气体的纯度要求。
综上所述,实验室制取二氧化碳时,不选用稀硫酸和石灰石反应的原因主要是:稀硫酸与石灰石反应生成微溶性固体硫酸钙,附着在石灰石表面,导致反应缓慢;反应速度过缓会影响实验效果;生成的二氧化碳气体不纯,无法满足实验室对气体的纯度要求。以获得足够纯净和快速的二氧化碳气体。