資源簡介

2.4 二氧化碳
一、學習目標
1.了解二氧化碳 的物理性質
2.了解二氧化碳的化學性質
3.了解實驗室制取二氧化碳
4.了解生活中常見的二氧化碳應用
二、知識點默寫
二氧化碳是一種 、 溶于水、密度 空氣的氣體。
二氧化碳能溶解在水中，通常一體積的水能溶解 的二氧化碳。
在 和 的條件下，二氧化碳會變成雪花狀的固體，這種固體也可以叫做 。
人工降雨是利用了干冰升華 熱量，使水蒸氣 的作用。
人呼出的氣體和吸入的氣體相比， 減少， 變多，但是氧氣含量還是 二氧化碳。
檢驗二氧化碳用 ，通入二氧化碳可以發現澄清石灰水變 。這個時候發生的反應文字表達式為： +二氧化碳→碳酸鈣+水。
在盛無色水的試管中加入 石蕊試液，則試管中的液體變成了紫色，向其中通入 ，溶液變成了紅色，反應的文字表達式為：二氧化碳+水→ ，如果給上述試管 ，發現液體又變成了 。反應的文字表達式為：碳酸→ +水。
溶洞的形成相關文字表達式：碳酸鈣+ +水→碳酸氫鈣；碳酸氫鈣→碳酸鈣+二氧化碳+

三、例題解析
考點一 燃燒相關實驗現象
[例題1]小明在“驗證蠟燭燃燒生成二氧化碳和水”的實驗中，發現在火焰上方的燒杯內壁被熏黑。在探究“為什么燒杯內壁被熏黑？”的問題時，下列他的做法錯誤的是( ??)
A.?反復實驗，并觀察是否有相同現象??????????????????????B.?認為與本次實驗無關，不予理睬
C.?繼續查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分????????D.?向老師請教生成黑色物質的原因
[解析]A.反復實驗，并觀察是否有相同現象；?
B.認為與本次實驗無關，不予理睬；?
C.繼續查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分；?
D.向老師請教生成黑色物質的原因。
[答案]B
考點二 考察二氧化碳的物理化學性質
[例題2]如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實驗時打開止水夾，移開玻璃片。下列說法正確的是（?? ）
A.?將觀察到高的蠟燭先熄滅
B.?不移開玻璃片，實驗現象更明顯
C.?蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點
D.?去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實驗結論
[解析]A.由于二氧化碳密度大且不支持燃燒，所以集氣瓶中放出的二氧化碳會在重力作用下沉積在燒杯底部，逐漸上升，因此低處的蠟燭先熄滅；
B.如果不移開玻璃片，那么放出一部分二氧化碳后，瓶內氣壓小于瓶外氣壓，二氧化碳就不會繼續排出，實驗無法進行；
C.蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳阻斷了與氧氣的接觸；
D.實驗中，如果去掉高處的蠟燭，照樣能夠得到二氧化碳密度大且不支持燃燒的結論。
[答案]D
鞏固練習
1.下面關于二氧化碳的敘述不正確的是( ??)
A.?二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁
B.?二氧化碳是植物進行光合作用必不可少的原料
C.?在加壓和降溫的情況下，二氧化碳會變成淡藍色液體，甚至變成雪花狀固體
D.?固態二氧化碳升華時可吸收大量的熱，因而用作制冷劑
2.下列實驗或現象能說明二氧化碳比空氣重的是( ??)
A.?CO2不支持燃燒
B.?空氣中二氧化碳含量很小
C.?二氧化碳易溶于水中
D.?將兩只相同的燒杯分別放在調平的天平的兩托盤上，倒入二氧化碳的燒杯一側會下沉
3.空氣中含有一定濃度的二氧化碳時，會使人感到窒息，原因是( ??)
A.?二氧化碳是一種有毒的氣體????????????????????????????????B.?二氧化碳是一種有刺激性氣味的氣體
C.?二氧化碳是比空氣重的氣體????????????????????????????????D.?二氧化碳是不能供給呼吸的氣體
4.下列有關二氧化碳的實驗，不能達到實驗目的的是(??? )
A.?將水倒入集氣瓶中，檢驗二氧化碳能否溶于水
B.?收集一瓶二氧化碳氣體，觀察二氧化碳的顏色
C.?將二氧化碳氣體通入紫色石荔試液中，證明二氧化碳溶于水顯酸性
D.?將二氧化碳通入石灰水中，可以看到有白色沉淀生成
5.下面是實驗室依次制備、收集、驗滿CO2的裝置，其中正確的是(??? )
A.????????B.????????C.???????????D.?
6.圖裝置可用于氣體的收集、檢驗、除雜和體積的測量等，不能完成的實驗是(??? )
?氣體從a端通人，收集氧氣
B.?瓶內裝有澄清石灰水，檢驗氧氣中是否混有二氧化碳
C.?瓶內裝有氫氧化鈉溶液，吸收一氧化碳中混有的二氧化碳
D.?在b端接量筒，瓶內裝滿水，測量氣體的體積
7.如圖所示，某同學為驗證空氣中含有少量二氧化碳，將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化。據此，你認為該同學應該（??? ）
A.?得出空氣中沒有二氧化碳的結論?????????????????????????B.?得出空氣中含有少量二氧化碳的結論
C.?繼續用大針筒向澄清石灰水壓入空氣??????????????????D.?撤去大針筒，用嘴向澄清石灰水吹氣
8.下列氣體中參與綠色植物光合作用的是（?? ）
A.?SO2????????????????????????????????????B.?CO2???????????????????????????????????C.?N2?????????????????????????????D.?CH4
9.超臨界CO2流體是一種具有和水相似、能阻燃、溶解能力強的溶劑，被譽為“綠色環保溶劑”。下列說法正確的是（?? ）
①超臨界CO2流體性質特殊，因此，與干冰的化學組成不同
②CO2是自然界中存在的物質，它參與自然界的碳元素循環
③超臨界CO2流體是一種特殊的物質，容易燃燒
④超臨界CO2流體可代替許多有害、有毒、易燃的溶劑
A.?①②???????????????????????????????B.?②④???????????????????????????????C.?①③?????????????????????????????????D.?①②③④
10.某些物質暴露在空氣中會發生化學反應并伴隨顏色變化。下列現象中，因為空氣中的二氧化碳氣體引起顏色變化的是(?? )
A.?切開的蘋果變成咖啡色???????????????????????????????????????B.?紫色石蕊試液變成紅色
C.?銀白色的鐵釘變成紅棕色????????????????????????????????????D.?白色硫酸銅粉末變成藍色
11.用玻璃管向盛有石蕊試液的試管中吹氣，過一會再給試管加熱，溶液顏色的變化情況是(?? )
A.?紫色→紅色→紫色???B.?紫色→藍色→紅色????
C.?藍色→紅色→紫色???D.?紅色→紫色→藍色
12.如圖，將充滿CO2的試管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸餾水中，一段時間后，下列實驗現象描述正確的是(?? )
①試管內液面上升　②試管內溶液變紅　③試管內液面不上升　④試管內溶液變藍　⑤試管內溶液不變色
A.?①②??????????????????????????????????B.?①④???????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③⑤
13.干涸的深井，久未開啟的菜窖底部存在著________， 由于它不能供給呼吸，所以在進入這些地方前，必須先用燭火做燈火實驗，如果燭火在其中熄滅或燃燒不旺說明________。
14.如圖所示，把細木條作為橫梁，在它的中間穿一個孔，固定在支架上。分別將兩個裝滿二氧化碳的氣球封口后掛在細木條的兩端。調節它們的位置使得細木條保持水平。然后分別在圖A、B位置剪了一個同樣長的缺口，(假設氣球不縮小，保持原來的形狀)試問：
（1）最終細木條還能在水平位置平衡嗎？如不平衡，哪一端下傾？________。
（2）請你解釋原因：________。
答案
知識點默寫
無色無味 能 大于
一體積
增大壓強 降溫 干冰
吸收 液化
氧氣 二氧化碳 大于
澄清石灰水 渾濁 氫氧化鈣
紫色 二氧化碳 碳酸 加熱 紫色 二氧化碳
二氧化碳 水
鞏固練習
1. C 2. D 3. D 4. A 5. D
6. D 7. C 8. B 9. B 10. B
11. A 12. A
13. 二氧化碳；氧氣濃度太低
14. （1）不能，左端下傾
（2）二氧化碳比空氣重，右端B缺口二氧化碳逸散的速度更快
鞏固練習解析
1. C
【解析】A.二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故A正確不合題意；?
B.二氧化碳是植物進行光合作用必不可少的原料，故B正確不合題意；
C.在加壓和降溫的情況下，二氧化碳會變成雪花狀固體，這就是干冰，故C錯誤符合題意；?
D.固態二氧化碳升華時可吸收大量的熱，因而用作制冷劑，故D正確不合題意。
2. D
【解析】A.CO2不支持燃燒，與它的密度大小無關，故A不合題意；
B.空氣中二氧化碳含量很小，與它的密度大小無關，故B不合題意；?
C.二氧化碳易溶于水中，與它的密度大小無關，故C不合題意；?
D.將兩只相同的燒杯分別放在調平的天平的兩托盤上，燒杯內空氣和二氧化碳的體積相等，因為二氧化碳的密度大于空氣，根據m=ρV可知，倒入二氧化碳的燒杯重力大于倒入空氣的燒杯重力，因此倒入二氧化碳的一邊會下沉，故D符合題意。
3. D
【解析】空氣中含有一定濃度的二氧化碳時，會使人感到窒息，原因是：二氧化碳是不能供給呼吸的氣體
，故D正確，而A、B、C錯誤。
4. A
【解析】A.將水倒入集氣瓶中，二氧化碳因為受到水的擠壓而溢出瓶外，沒有任何現象可以判斷二氧化碳能否溶于水，故A符合題意；
B.收集一瓶二氧化碳氣體，觀察二氧化碳的顏色，可以達到目的，故B不合題意；
C.將二氧化碳氣體通入紫色石荔試液中，紫色的石蕊試液變成紅色，證明二氧化碳溶于水顯酸性，故C不合題意；
D.將二氧化碳通入石灰水中，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣，因此可以看到有白色沉淀生成，故D不合題意。
5. D
【解析】A、長頸漏斗下端沒有浸入液面以下，氣體會從長頸漏斗逸出，不符合題意；
B、二氧化碳要用向上排空氣法收集，不符合題意；
C、驗滿二氧化碳在用燃著的木條放在集氣瓶口處，若熄滅，則證明已滿，不符合題意；
D、驗滿二氧化碳在用燃著的木條放在集氣瓶口處，若熄滅，則證明已滿，符合題意；
6. D
【解析】A、氧氣密度大于空氣，收集氧氣時氣體從長導管a通入，不符合題意；
B、檢驗二氧化碳要用澄清石灰水，不符合題意；
C、可利用氫氧化鈉溶液除去一氧化碳中的二氧化碳，不符合題意；
D、要測氣體的體積，需氣體從b通入，a接量筒，通過排出水的體積得出氣體的體積，符合題意；
7. C
【解析】將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化，并不能說明空氣中不含有二氧化碳。只是因為二氧化碳的含量太少，因此應該繼續用大針筒向澄清的石灰水中壓入空氣，等待沉淀的產生，故C正確，而A、B、D錯誤。
8. B
【解析】植物光合作用是水和二氧化碳在光照和葉綠素的條件下反應生成葡萄糖和氧氣；
9. B
【解析】 ① 超臨界CO2 和干冰都是由二氧化碳分子構成的，所以其化學性質相同，說法錯誤。② CO2是自然界中存在的物質，它主要通過呼吸作用、物質的燃燒和個作用等途徑參與自然界的碳元素循環，說法正確。③ 超臨界CO2流體是由二氧化碳分子構成的，其化學性質與二氧化碳相同，不易燃燒，說法錯誤。 ④ 超臨界CO2流體化學性質與二氧化碳相同，不具有毒性、易燃性的特點，所以可以作為 許多有害、有毒、易燃的溶劑的替代品。 ②④ 說法正確。
10. B
【解析】A.切開的蘋果變成咖啡色是與空氣中氧氣有關，不符合題意；
B.紫色石蕊試液變成紅色是因為二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸呈酸性，符合題意；
C.鐵釘變成紅棕色是鐵與氧氣和水共同作用，不符合題意；
D.白色硫酸銅粉末變藍色是硫酸銅與水化合成硫酸銅晶體，不符合題意；
11. A
【解析】人呼出氣體中含有二氧化碳，二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸能使石蕊試液由紫色變紅，碳酸不穩定，加熱后又生成二氧化碳和水，所以加熱后石蕊試液紅色還會變回紫色。
12. A
【解析】二氧化碳能溶于水且能與水反應生成碳酸，試管內壓強小于外界大氣壓，碳酸能使石蕊試液變紅，所以試管內液面會上升，且試管內溶液變紅；
13. 二氧化碳；氧氣濃度太低
【解析】因為植物的呼吸作用消耗氧氣產生二氧化碳，且二氧化碳的密度大于空氣，所以久未開啟的菜窖底部存在著二氧化碳氣體。因為二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，所以做燈火實驗時，如果燭火熄滅或燃燒不旺，說明二氧化碳的濃度太高，氧氣的濃度太低。
14. （1）不能，左端下傾
（2）二氧化碳比空氣重，右端B缺口二氧化碳逸散的速度更快
【解析】（1）最終細木條不能在水平位置平衡；因為左端二氧化碳的溢出速度小于右端，所以左端氣球的重力大于右端，所以左端下傾；
（2）木條左端下傾的原因為：二氧化碳比空氣重，右端B缺口二氧化碳逸散的速度更快。

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