資源簡介

二氧化碳
課前一練
1、如圖所示的有關二氧化碳性質的實驗中，只能證明二氧化碳的物理性質的是（　C　）
2、氧氣和二氧化碳在性質上的相似點有（　C　）
①都能氧化金屬鐵 ②都具是無色無味氣體 ③都易溶于水 ④都能跟碳反應 ⑤一定壓強下都是氣體 ⑥都是氧化物 ⑦都可用于滅火 ⑧通常狀況下密度都比空氣大．
A．①④⑤⑧ B．①③④⑤⑥⑧ C．②④⑤⑧ D．①④⑤⑦⑧
3、取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花，進行如圖所示實驗。
（1）對比實驗①②，說明水不能使石蕊變紅，　 　。
（2）實驗③中紫色小花　 　（填“變紅色”或“不變色”）。
（3）此實驗可以得到的結論為　 　。
（4）若將④中的小花實驗后取出小心烘干，發生反應的化學方程式為　 　。
【答案】（1）醋酸能使石蕊變紅。
（2）不變色；
（3）二氧化碳和水反應，生成酸性物質。
（4）H2CO3＝CO2↑+H2O。
要點導航
一、自然界中的二氧化碳
1、二氧化碳在空氣中含量不多，約占 0.03%。
2、二氧化碳是由大量二氧化碳分子 (CO2) 聚集而成，每個二氧化碳分子由一個碳原子和兩個氧原子構成，其分子結構模型如圖所示：
3、CO2本身沒有毒性，但當空氣中的 CO2超過正常含量時，會對人體產生有害的影響。
二、二氧化碳的性質
1、物理性質：二氧化碳在通常狀態下，無色無味，能溶于水，密度比空氣大；固體（干冰）
2、化學性質：
（1）不能燃燒，不支持燃燒，也不能供呼吸
（2）二氧化碳溶解在水里時，跟水發生化學反應生成碳酸 (H2CO3)。碳酸呈酸性，能使紫色石蕊試液變成紅色。
CO2 + H2O＝H2CO3 H2CO3＝H2O＋CO2↑
碳酸很不穩定，很容易分解。當加熱時，碳酸會分解，逸出二氧化碳，剩下中性的水，因此，紅色的石蕊又變成了紫色。

（3）當向澄清石灰水［Ca（OH）2水溶液］里通入二氧化碳時，會生成白色 的碳酸鈣（CaCO3 ）沉淀，使石灰水變渾濁。這一反應常用來檢驗二氧化碳。
CO2 + Ca(OH)2＝CaCO3↓+ H2O
（4）與Mg反應：2Mg+CO22MgO+C
現象：Mg條在CO2中劇烈燃燒,放出白光和大量熱,生成黑色固體和白色固體。
（5）與C反應：CO2 + C2CO
CO2 與C 在高溫條件下，生成無色、無臭、無味的氣體CO ，密度比空氣小，具有毒性，一氧化碳進入人體之后會和血液中的血紅蛋白結合，產生碳氧血紅蛋白，進而使血紅蛋白不能與氧氣結合，從而引起機體組織出現缺氧，導致人體窒息死亡。
二氧化碳的制備
1、實驗室制備
（1）制備原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（2）制取裝置：
（3）實驗儀器：石灰石（或大理石）、稀鹽酸、澄清石灰水、紫色石蕊試液、蒸餾水、錐形瓶、燒杯、雙孔橡皮塞、橡皮管、玻璃導管、集氣瓶、玻璃片、蠟燭、木條、火柴、鐵皮架。
（4）操作步驟：
①如圖組裝好制取二氧化碳的簡易裝置，檢查裝置的氣密性。
②在錐形瓶中加入幾小塊大理石，塞緊帶有長頸漏斗和導管的橡皮塞。
③把氣體導管插入集氣瓶中，導管口應處在接近集氣瓶的瓶底處。
④通過長頸漏斗加入適量的稀鹽酸，錐形瓶中立刻有氣體產生。
⑤片刻后，把燃著的火柴放到集氣瓶口的上方，如果火柴很快熄滅說明集氣瓶中已經收集滿二氧化碳氣體，蓋好毛玻璃片，將集氣瓶口向上放在桌子上備用。
（5）檢驗：將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。
（6）驗滿：將燃著木條 放在集氣瓶口，若木條熄滅，則集滿。

（7）思考討論：
①裝置缺陷—鹽酸易揮發，污染環境；反應不能控制，不能隨用隨停。
②改進裝置：

（8）注意事項：
①制備二氧化碳的鹽酸不宜太濃，否則從鹽酸里會揮發出氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純，有時還會影響實驗的結果。
②不宜使用硫酸和石灰石來制取二氧化碳，因為硫酸與碳酸鈣反應后生成溶解性較小的硫酸鈣，會覆蓋在石灰石表面從而阻止反應的繼續進行。
③如果使用長頸漏斗，最好不要使用純凈的碳酸鈣或碳酸鈉。因為使用純度高的碳酸鈣或碳酸鈉會造成反應過快，不宜控制。但是將長頸漏斗改成分液漏斗，就可以使用純度高的碳酸鈣或碳酸鈉來制取二氧化碳了。
（9）誤點評析：
①長頸漏斗下口沒有伸入液面下，會導致二氧化碳從長頸漏斗逸出。
②出氣導管管口不應伸入液面下，這樣二氧化碳會把酸液沿導管壓出，無法收集氣體，該出氣導管管口應在錐形瓶上方，略伸出橡皮塞。
2、工業制備
（1）制備原理：高溫煅燒碳酸鈣制得二氧化碳
（2）反應方程式：CaCO3 CaO + CO2↑
四、二氧化碳的應用
用途：
（1）作為滅火劑。
（2）固態的二氧化碳即“干冰”，主要用作致冷劑，用飛機在高空噴撒“干冰”，可以使空氣中水蒸氣冷凝，形成人工降雨。
（3）農業上，溫室里直接施用二氧化碳作肥料，可以增進植物的光合作用。
2、影響：溫室效應，二氧化碳具有保溫的作用，會逐漸使地球表面溫度升高。
[同步練習
1. 身邊處處有科學，科學與我們的生產、生活密切相關。請根據你的生活經驗和所學的科學知識判斷，下列做法合理的是 (　B　)
A．用電器短路著火，立即用水撲滅
B．在冰箱里放入活性炭，除去冰箱里的異味
C．室內烤火取暖放一盆水，防止CO中毒
D．在食品袋里充入氧氣，延長食品的保質期
2. “兩型”社會，提倡“低碳”生活，下列有關碳及其化合物的 說法正確的是 (　C　)
A．二氧化碳是導致酸雨的主要氣體
B．室內放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．大氣中二氧化碳消耗的途徑主要是綠色植物的光合作用
D．金剛石、石墨是碳的單質，而C60則是碳的化合物
3. 用嘴吹滅燃著的生日蠟燭，利用的主要滅火原理是（??D ）
A．隔絕空氣 B．降低可燃物的著火點
C．清除可燃物 D．使可燃物溫度降到著火點以下
4. 溫室效應有功有過，產生溫室效應的主要氣體是CO2，下列有關認識錯誤的是 (　A　)
A．CO2能使干燥石蕊紙花變紅
B．CO2能使澄清石灰水變渾濁
C．“低碳”是指較少的CO2排放
D．溫室效應為人類提供了適宜的生存溫度
5. 下列有關二氧化碳的說法正確的是 (　B　)
A．二氧化碳是引發酸雨的“罪魁禍首”
B．二氧化碳固體可用于人工降雨
C．二氧化碳可使紫色石蕊試液變藍
D．二氧化碳有毒不能制作碳酸飲料
6. 通過實驗探究可獲得較多的化學知識，對下圖所示的實驗分析錯誤的是（??D ）

兩支蠟燭自下而上依次熄滅 B. 二氧化碳不能燃燒
C. 二氧化碳的密度比空氣大 D. 二氧化碳支持燃燒
7. 如圖所示,向盛有某種液體的燒杯中通人二氧化碳氣體,可觀察到燒杯中的液體發生了明顯變化.燒杯中盛放的液體是什么呢?甲同學認為:可能是澄清的石灰水,乙同學認為:可能是蒸餾水;丙同學認為可能是紫色的石蕊試液.你認為三位同學提出的看法中正確的是( B )

A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 甲、乙和丙
8. 可生成二氧化碳的反應很多，例如：①酒精的燃燒 ②木炭在空氣中燃燒 ③碳與氧化銅反應 ④高溫煅燒石灰石 ⑤石灰石與稀硫酸反應 ⑥石灰石與稀鹽酸反應 ⑦碳酸鈣粉末與濃鹽酸 ⑧人和動物的呼吸作用。其中可用于實驗室制取二氧化碳的是（ C ）
A.①②③ B.③④⑤ C.⑥ D.全部
9. 二氧化碳氣體既是溫室效應的元兇，又是一種潛在的碳資源。實驗室里，科學家已成功利用二氧化碳與環氧丙烷（一種簡單有機物）在催化劑的作用下合成“二氧化碳塑料”。該新型塑料在投入工業生產前，以下不是科學家重點考慮的問題是（ D ）
A. 如何提高催化劑的催化效率 B. 新型塑料是否可降解
C. 新型塑料的化學性質是否穩定 D. 新型塑料生產是否影響碳循環
10. 利用四氧化三鈷納米棒作催化劑，可將汽車尾氣中的CO在低溫下轉化為CO2。下列關于該反應的說法中，正確的是 (　C　)
A．反應物和生成物都是化合物，該反應屬于化合反應
B．反應前后四氧化三鈷納米棒的化學性質發生了變化
C．可有效降低汽車尾氣對大氣的污染
D．反應前后氧原子數目發生了變化
11. 超臨界流體是物質介于氣態和液態之間的新狀態，目前應用最廣泛的是超臨界二氧化碳，它在化學工業上可取代氟利昂作溶劑等。下列有關超臨界二氧化碳的說法中不正確的是(　A　)
A．超臨界二氧化碳是合成的一種新物質
B．超臨界二氧化碳是由CO2分子構成的
C．超臨界二氧化碳溶解某些物質后，二氧化碳可在常溫常壓下完全揮發
D．用超臨界二氧化碳代替氟利昂，可減輕大量使用氟利昂對大氣臭氧層造成的破壞
12. 某化學小組Ⅰ探究用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體,并進行性質實驗.如圖是有關實驗的部分裝置,請根據要求回答問題: （1）a儀器的名稱為_____________;甲同學用A和C組合制取二氧化碳,乙同學用B和C組合制取二氧化碳,你認為哪個組合更便于控制反應___________(填寫甲或乙).（2）甲同學利用裝置D進行性質實驗時,觀察到紫色石蕊試液變紅色,用化學方程式表示可能的原因________________________________________；（3）裝置G的膠頭滴管內的NaOH滴入錐形瓶后,小氣球的形狀將會________(填“變大”或“變小”);（4）裝置B中若放入10g不純的鋅,組裝儀器后,稱得藥品和儀器的總質量為120g,反應完全后,稱得裝置的總質量為119.8g,粗鋅的質量分數為__________________．
答案: （1）長頸漏斗；乙；（2）H2CO3＝H2O＋CO2↑；（3）變大；（4）65%。
13. 實驗室按如圖所示裝置制取CO2，并檢驗CO2的性質。試回答以下問題：

（1）實驗開始前，先應檢查裝置A的_______________；
（2）用裝置A來制取CO2，所用的藥品是___________和____________（寫化學式）；
（3）若要用裝置B鑒定CO2，在B中應盛放的試劑名稱是_____________，當將標①和②的導管口連接時，B中看到的實驗現象是___________________；
（4）若要用裝置C證明CO2能與水反應生成碳酸，C中除有少量水外，應加入的試劑是___________，當將標①和③的導管口連接時，C中看到的實驗現象是______________；
（5）燒杯D中放有燃著的蠟燭如圖所示，當將標①和④的導管口連接時，D中看到的實驗現象是__________________________________________；
（6）繼續設計并進行有關CO2性質的探究實驗，如裝置E、F。先在裝置E中放一個用空氣充脹的氣球，制取一瓶二氧化碳倒入E裝置后，出現如F裝置實驗現象。請回答：該實驗的目的是探究_________________________________________。

【答案】 （1）氣密性（2）CaCO3；HCl（3）澄清的石灰水；澄清的石灰水變渾濁（4）紫色石蕊溶液；紫色變成紅色（5）下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅（6）CO2的密度是否比空氣大.

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