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第三節 空氣（三）
知識考點：二氧化碳的性質、用途和制取
考試要求：
(1)說出二氧化碳的主要物理性質。
(2)說明二氧化碳的主要化學性質。
(3)說出二氧化碳的主要用途。
(4)說出實驗室制備、收集二氧化碳的原理、裝置及主要步驟。
(5)說明檢驗二氧化碳氣體的方法。
課時安排：一課時
一、課前訓練：
（一）二氧化碳
1．大氣中二氧化碳的產生途徑主要有植物的____ 、煤等燃料的___ _。大氣中二氧化碳的消耗途徑主要有植物的___ _，空氣中C02的含量升高，會造成 。
2．二氧化碳是一種無色的氣體，密度比空氣____，溶于水。固體的二氧化碳叫做 。
3.(1)向放有階梯蠟燭的燒杯中傾倒C02，____面的蠟燭先熄滅這這個實驗說明了①C02的密度比空氣 ；② 。(2)C02通入水中生成____，反應的化學方程式為 ，碳酸不穩定，易分解，反應的化學方程式為___ 。(3)向澄清的石灰水里通入C02，石灰水變___ _，這是由于生成了__ __的緣故，其化學方程式____ ，這個反應可用來鑒定C02氣體。
4．(1)根據C02不燃燒也不支持燃燒且密度大于空氣的性質，可用來__ __。
(2)二氧化碳是一種工業原料．可以用在制純堿、尿素和 等。
(3)干冰可用作___ _，可用于保藏很容易腐敗的食品。還可用于_ ___。
(4)在溫室里施用C02作 ，可以提高農作物的產量。
5．石灰石、大理石的主要成分是__ __，其
主要用途為①___ ；② ；
③ 。可用于工業上制取C02的反應方程式為____ 。
6．二氧化碳本身沒有毒性，但當空氣中的C02超過正常含量時，會對人體產生有害的影響。所以在人群密集的地方，應該注意 。在進入久未開啟的菜窖、干涸的深并和深洞底部，必須先做 試驗。
7．二氧化碳的實驗室制法
(1)實驗室制取C02，一般用 和 ，其化學方程式___ _。
(2)實驗室制取C02的發生裝置應，選用
（填“固一固加熱型”或“固一液常溫型”），
收集C02的方法是____ 。
(3)C02的檢驗方法是 。
C02的驗滿方法是 。
(4)操作時應注意①加藥品前先 。②長頸漏斗的下端應伸到_ _。
8．通常使用的滅火器有泡沫滅火器、干粉滅火器和液態二氧化碳滅火器等，撲滅圖書檔案、貴重設備、精密儀器等火災應用___ _。Na2C03和鹽酸的反應與泡沫滅火器的反應原理相似，寫出其化學方程式 。
（二）一氧化碳
1．一氧化碳是無色、無味的氣體。其密度比空氣____ ， 溶于水。
2．在點燃的條件下，CO可與02反應，具有 。燃燒時火焰呈___ _，同時放出大量的 ，反應的化學方程式為 ，要注意點燃前必須 。
3．一氧化碳還具有___ _性。可與CuO、Fe203等反應，反應的化學方程式分別為①_______ ；
② 。
4．煤氣中毒即___ _中毒，原因是CO很容易跟血液里的血紅蛋白相結合，使血紅蛋白不能很好地跟___ _結合。
二、要點梳理：
1．二氧化碳的性質
(1)物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣大，微溶于水。
(2)化學性質：
①一般情況下，既不能燃燒，也不能支持燃燒，
不供給呼吸。
②C02+ H20==H2C03（碳酸能使石蕊試液變紅）
H2CO3==H2O+ CO2↑（加熱時紅色會變回紫色）
③C02 +Ca(OH)2==CaC03↓+H2 0(C02氣體的檢驗，能使澄清石灰水變渾濁)
2．二氧化碳的制取：
高溫
①工業制法： CaCO3==CaO+C02↑
②實驗室制法：
A．原理：CaC03+2HC1== CaC12+H20+C02↑（注意：不能用濃鹽酸，避免HC1揮發使CO2不純）
B．裝置：塊狀固體和液體
反應，不加熱(如圖
C．步驟：（略）
D.收集方法：向上排空氣法。
(4)檢驗二氧化碳氣體：用澄清石灰水，如果能使澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。
3．用途：滅火，“氣肥”，制純堿。干冰作致冷劑，用于冷藏食品和人工降雨等。
4．一氧化碳與二氧化碳的比較
CO C02
物理性質 色、態、味 無色、無味 的氣體 無色、無味的氣體
密度 比空氣密 度略小 比空氣的密度大
溶解性 難溶于水 能溶于水
化學性質 可燃性 點燃2C0+02=2C02 一般條件下，不能燃燒也不支持燃燒（可滅火）
還原性 CuO+CO=Cu+C02 不具有還原性，而具有氧化性
毒性 劇毒，易與人體血液中的血紅蛋白結合 無毒。在空氣中含量大于1%時，對人有害；大于等于10%時，使人窒息
與水反應 不反應 H20+ C02==H2C03（H2CO3不穩定H2CO3==H2O+CO2↑）
與石灰水反應 不反應 C02+Ca(OH)2=CaC03 ↓+H20可用來鑒別二氧化碳
用途 燃料、冶煉金屬 滅火，制純堿、尿素、汽水、制冷劑、溫室肥料等
(1)人進入C02含量過多的山洞和菜窖導致死亡，要與CO中毒的原因區別開。CO有劇毒，是因為CO易與人體血液中的血紅蛋白結合；而C02無毒，但在空氣中含量大于等于10%時，使人窒息。
(2)將C02通入紫色石蕊試液時，石蕊試液變成紅色的實質是C02與水反應生成了碳酸，是碳酸使紫色石蕊試液變紅，而不是C02氣體本身的作用。
5．碳、一氧化碳、氫氣的比較
C CO H2
物理性質 黑色固體，難溶于水 無色無味氣體，密度比空氣小，難溶于水 無色無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水
化學性質 可燃性 化學方程式 點燃C+02==C02點燃2C+O2=2CO 點燃2C0+02==2C02 點燃2H2+02==2H2O
現象 紅熱，生成無色氣體 藍色火焰，生成的氣體可使澄清石灰水變渾濁 淡藍色火焰，生成無色液體
還原性 化學方程式 2CuO+C=2Cu+C02 ↑ CuO+CO=Cu+C02 Cu0+H2=Cu+H20
現象 黑色粉末變成紅色固體，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁 黑色粉末變成紅色固體，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁 黑色粉末變成紅色固體，試管口有水珠生成
不同點 (1)燃燒時產生的現象及產物不同；(2)還原氧化銅的產物不同；(3)還原氧化銅反應的基本類型不同：C、H2還原氧化銅是置換反應，而一氧化碳還原氧化銅的反應不是置換反應。
三、例題解析：
【例】下圖是某科研所經過多年的連續觀察和對所收集的歷史資料的統計分析，繪制的CO2含量及地表溫度的變化趨勢圖。
C02/%
(1)分析上述兩圖，你得出什么結論？
(2)若按照此圖曲線趨勢繼續發展，請分析它們將會對環境造成什么影響？（寫出兩條）
(3)人類要采取什么措施，才能使大氣中C02含量的增加速度減慢？
【解析】該題涉及的知識點是溫室效應的成因和危害，了解水平。
【參考答案】(1)大氣中C02含量逐年升高，地球表面溫度逐漸升高(2)氣候變暖，海平面升高(3)大面積植樹造林，減少C02的排放量
四、強化訓練：
一、選擇題
1．同學們在畫畫或作圖時常用2B鉛筆，鉛筆芯的主要成分是 ( )
A．石墨 B．鉛 C．金剛石 D．二氧化錳
2．有一首贊美某種氣體的詩，其中的幾句是：“她營造了云霧繚繞的仙景；她驅散了炎炎夏日的暑氣；她奮不顧身撲向烈火；她帶給大地勃勃生機……”。詩中所贊美的氣體是 ( )
A．氧氣 B．二氧化碳
C．氮氣 D．稀有氣體
3．下列有關木炭、一氧化碳、甲烷燃燒的說法正確的是 ( )
A．燃燒時發生的都是化合反應
B．燃燒時都有藍色火焰
C．燃燒后都有C02生成
D．點燃前都要檢驗純度
4．下列二氧化碳的用途中，不正確的是 ( )
A．供給呼吸 B．用作氣體肥料
C．用于滅火 D．生產碳酸飲料
5．除去CO中混有少量CO2的方法是( )
A．通入濃硫酸 B．通人氫氧化鈉溶液
C．點燃混合氣體 D．通過灼熱的氧化鐵
6．甲乙丙丁是初中化學中常見的四種物質，它們有如下關系：①甲+乙→H20，②乙+丁→C02，③丙+乙→C02+ H20。則丙物質可能為 ( )
A．C2H50H B．CO C．H2 D.C
7．某無色氣體可能含有C02、CO、H2中的一種或幾種，依次進行以下實驗（假設每步反應均完全進行）：①通過赤熱的炭層后，恢復到原狀態，氣體體積不變；②通過灼熱的CuO時，固體變成紅色；③通過白色CuS04粉末時，粉末變成藍色晶體；④通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。下列判斷正確的是 ( )
A．原混合氣體中一定含有C02、CO、H2
B．原混合氣體中一定無C02，一定含有H2和CO
C．原混合氣體中一定有H2和C02，可能含有CO
D．根據①④，可推斷實驗過程中一定有CO2生成
8．2007年諾貝爾化學獎授予了德國化學家格哈德·埃特爾(GerbardErtl)，以表彰他搞清了氣體在固體表面怎樣發生的化學反應，埃特爾研究的成果之一是對CO催化氧化過程的研究，即一氧化碳在鉑催化劑作用下的氧化反應，這一反應的過程可以表示為：
式中標有ad的物質表示吸附在金屬鉑表面的原子或分子，對上述反應過程的，下列說法有錯誤的是 ( )
A.CO和C0ad不是同種物質
B.該反應過程中，一氧化碳發生了氧化反應
C.這一反應原理應用于汽車尾氣處理，會使汽車一氧化碳的排放量減少
D.從反應效果看，CO與02不用點燃反應也能進行
9．石墨炸彈爆炸時釋放出大量石墨纖維，易造成輸電線、電廠設備損壞。這是由于石墨 ( )
A．質軟 B．有吸附性
C．能導電 D．易燃、易爆
10．中國科學技術大學化學家在440℃和高壓下，利用金屬鈉與二氧化碳作用得到了金剛石（化學式：C）和碳酸鈉，且金剛石的顆粒有望達到寶石級大小，它將給天然金剛石開采業帶來極大挑戰。下列說法不正確的是( )
A.金剛石是一種單質 B.碳是非金屬元素
C.該反應是置換反應 D.反應中生成了新的原子
11．在日常生活和工農業生產中的下列做法錯誤的是 ( )
A．用天然氣作燃料
B．用活性炭除去冰箱內的異味、
C．進入久未開啟的菜窖前，先做燈火試驗
D．進入廢棄的煤礦井，用火把照明
12．有關C02的實驗如下，只能證明C02物理性質的是 ( )
13．鉛蓄電池中含有硫酸，如果不慎將硫酸漏到大理石地面上，會發出嘶嘶聲，并有氣體產生。這種氣體是( )
A．二氧化硫 B.氧氣 C．氫氣 D.二氧化碳
14．二氧化碳占空氣總體積的0. 03%，正常情況下能維護這個含量基本不變是因為自然界存在如圖所示的循環過程，圖中A處不包括下列哪項( )
A．人和動物的呼吸 B．植物的呼吸作用
C．用H2作燃料驅動火箭 D．含碳燃料的燃燒
二、填空及實驗題
15．請仔細觀察圖3-1，回答有關問題。
(1)過量排放二氧化碳會導致 。
(2)形成酸雨的主要氣體有____ 、___ _。（寫二種）
(3)請你就如何防止酸雨形成，提一點建議
。
16.木炭燃燒時能生成一氧化碳和二氧化碳。
(1)木炭和一氧化碳雖然是兩種不同的物質，但它們的化學性質有許多相似之處，例如：它們都能與 反應，請寫出木炭與其反應的化學方程式____ 。
(2)由于一氧化碳和二氧化碳的分子構成不同，所以其化學性質不同。請寫出區分它們的化學方程式____ 。（寫出一個即可）
17.干粉滅火器是利用壓縮的二氧化碳吹出白色干粉來滅火。這種滅火器可用來撲
滅油、氣等燃燒引起的失火。其中
干粉的主要成分是碳酸氫鈉，它受
熱后生成蘇打、水和一種參與植物
光合作用的氣體。請根據以上信息
回答：
(1)碳酸氫鈉的性質有____ 。
(2)滅火時碳酸氫鈉發生反應的化學方程式為
。
(3)該反應的基本反應類型是 反應。
18.實驗室現有高錳酸鉀、稀硫酸、稀鹽酸、石灰石、棉花及以下儀器：
(1)利用上述藥品實驗室制取氧氣所需要的儀器是 （填序號）；制取該氣體的化學方程式為 。
(2)請寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式： ；將制取二氧化碳的發
生裝置圖畫入方框內，
并與A裝置連接：實
驗過程中A裝置內的實驗現象是 ；
由此得出的結論是____ 。
19.活性炭是防毒面具濾毒罐里的吸附劑，可用來吸附氯氣等有毒氣體。下表列出了一定溫度和壓強下每立方厘米活性炭所能吸附的常見氣體的體積。
氣體 二氧化碳 氫氣 氧氣 氮氣 氯氣
氣體的相對分子質量 44 2 32 28 71
氣體的沸點／℃ -78 -252 -183 -196 -34
被吸附體積/mL 97 4.5 35 11 494
請你分析表中數據，找出活性炭吸附氣體的規律。
(1)____ 。
(2)____ 。
20.老師用圖3-3所示裝置為同學們做了一個興趣實驗。A裝置中盛有二氧化錳黑色粉末，B裝置中盛有足量的澄清石灰水，C裝置中盛有足量的稀鹽酸，氣球中裝有少量的碳酸鈉粉末。
(1)打開分液漏斗的活塞和玻璃塞，使A裝置與大氣相通，將氣球中的碳酸鈉粉末全部倒入稀鹽酸中，可以觀察到C裝置中的現象是____ 。
(2)待上述反應結束后，從分液漏斗注入足量的過氧化氫溶液，關閉活塞和玻璃塞，A裝置中發生反應的化學方程式為____ 。
(3)在整個實驗過程中，B裝置中的現象是__ 。
(4)C裝置中氣球的作用是____ （填字母）。
a．收集純凈氣體 b．添加固體藥品
c．調節C裝置容積 d．控制氣體總量
21．通常鮮雞蛋的保存方法是將雞蛋放入石灰水中浸泡一會兒，拿出晾干，這樣鮮雞蛋就可以保存較長一段時間，試用化學方程式表示保鮮的原理___ 。
22．化學知識在生產、生活中有廣泛的應用。
(1)時下興起的環保炭雕工藝
品（如圖3 -19果子貍炭雕），
是以活性炭為原料，采用傳
統手工雕刻而成。炭雕工
藝品既能裝飾居室，
又對甲醛等有害氣體具有很強的____ 作用，能有效、持續地凈化室內空氣。
(2)2008年北京奧運奧運火炬所用的燃料是丙烷（化學式：C3H8），丙烷在空氣中完全燃燒的化學方程式為 。

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