中考化学1轮复习专题04 二氧化碳的性质、用途和制取归纳(解析版)

专题04二氧化碳的性质、用途和制取归纳
【知识网络】
无色无味的气体
物理性质密度比空气大
能溶于水
①一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
②与水反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3 碳酸能使紫色石蕊试
液变红
二氧化碳化学性质③能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
④与灼热的碳反应：C + CO2高温
2CO
①药品：大理石或石灰石和稀盐酸
②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
实验室制法③装置：固液不加热型
④收集方法：向上排空气法
⑤验满方法：用燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭则满
⑥检验方法：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊
工业制法：煅烧石灰石CaCO3高温
CaO+CO2↑
用途：灭火，光合作用，化工原料，制冷剂
【考点梳理】
考点一、二氧化碳的性质和用途
1.物理性质：无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳叫做干冰。

2.化学性质:
（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。

（2）与水反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定,易分解：H2CO3 = H2O+ CO2↑
（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 该反应用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。

（4）与灼热的碳反应：C + CO2高温
2CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原
反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）
3.用途:
（1）灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。

（2）干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）。

（3）气体肥料。

（4）光合作用。

（5）化工产品的原料。

4.二氧化碳对环境的影响：
（1）过多排放引起温室效应。

①造成温室效应的主要原因：人类消耗的化石能源急剧增加，森林遭到破坏等。

②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源等。

（2）由于二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方要注意通风换气。

考点诠释：
1.不要将“干冰”和“冰”混为一谈。

在一定的条件下（加压降温），二氧化碳气体会变成固体，固态的二氧化碳叫“干冰”，“冰”是液态水在一定条件下变成的固态物质。

2.二氧化碳溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是不同的，前者是二氧化碳以分子的形式存在于水中，后者是二氧化碳与水反应生成具有酸性的物质碳酸，前者是物理变化，后者是化学变化。

3.一般情况下，二氧化碳不能支持普通的物质燃烧，特殊情况下也能支持某物质燃烧，如镁等活泼金属在点燃的条件下，也能在二氧化碳中继续燃烧下去。

4.人在二氧化碳含量较高的环境中感到不适甚至死亡，不是因为二氧化碳有毒，而是因为二氧化碳不能供给呼吸。

当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时，会对人体健康产生影响，达到10％会使人窒息而死亡。

考点二、实验室制取二氧化碳的方法
1.药品：石灰石与稀盐酸。

2.原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3.装置图：
4.气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）。

5.检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。

6.验满方法：将点燃的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。

7.二氧化碳的工业制法：CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
考点诠释：
实验室制取二氧化碳应注意：
1.不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有较强的挥发性，会使生成的CO2中混有氯化氢气体而不纯。

不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成微溶于水的
CaSO4，CaSO4覆盖在石灰石表面，阻止反应的继续进行。

不能用碳酸钠代替石灰石，因为Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集二氧化碳气体。

2.长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。

反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体的导出。

3.收集时瓶口覆盖毛玻璃片，且导管应伸到接近集气瓶底部处，便于尽快排净空气，收集较纯的气体。

4.检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。

因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应，而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外，还有氮气、稀有气体等。

【典型例题】
类型一、考查二氧化碳的性质和用途
例1. 下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（）
A．都比空气重
B．都可以用碳和氧气反应得到
C．都有还原性
D．都能和澄清石灰水发生反应
【思路点拨】知道一氧化碳和二氧化碳的性质。

【答案】B
【解析】二氧化碳密度比空气大，一氧化碳密度比空气小；二氧化碳没有还原性，一氧化碳有还原性；二氧化碳能与澄清石灰水反应，一氧化碳不与澄清石灰水反应。

ACD都不正确，只有B选项是正确的。

【总结升华】本题是考查学生对一氧化碳和二氧化碳的性质的理解与区别。

如果同学们能对它们的性质理解得非常好，就可以顺利解题。

例2.通过实验探究可获得较多的化学知识，对如图所示的实验分析错误的是（）
A．两支蜡烛自下而上依次熄灭
B．二氧化碳不能燃烧
C．二氧化碳的密度比空气大
D．二氧化碳支持燃烧
【思路点拨】根据实验现象，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，结合二氧化碳的物理性质与化学性质，进行分析判断。

【答案】D
【解析】如图所示的实验，可观察到两支蜡烛自下而上依次熄灭，故A选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，故B选项说法正确;两支蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，故C 选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能支持燃烧，故D选项说法错误。

【总结升华】本题难度不大，掌握二氧化碳的化学性质、物理性质是正确解答本题的关键。

例3.下列关于二氧化碳的说法错误的是（）
A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
【思路点拨】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。

建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的性质和用途。

【答案】C
【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，所以二氧化碳可用于制碳酸类饮料。

固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。

常温下二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化碳浓度过高会导致人窒息死亡，但二氧化碳本身是无毒的气体。

【总结升华】CO2的性质和用途是近年新课标中考中考查的一个热点问题，而且经常结合生活实际中遇到的实际问题出题。

在今后的学习中，要注意怎样更好的将所学的化学知识应用到生活中，解决遇到的问题。

举一反三：
【变式1】氧循环和碳循环密不可分。

其中属于二氧化碳转化为氧气的变化是（）A．海水吸收二氧化碳
B．动植物的呼吸作用
C．绿色植物的光合作用
D．化石燃料的燃烧
【答案】C
【解析】绿色植物在光照和叶绿素的作用下可将二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气。

【变式2】“雪碧”是一种无色的碳酸饮料，将少量“雪碧”滴入紫色石蕊试液中，然后再加热，溶液的颜色变化情况是（）
A.先变红后变紫
B.变红后颜色不再改变
C.先变无色后变红
D.先变蓝后变紫
【答案】A
类型二、考查二氧化碳的实验室制法
例4.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（）
A B C D
【思路点拨】本题考查了气体制取装置的选择。

弄懂整套装置的设计原理是解题的基础。

【答案】B
【解析】二氧化碳的实验室制法是固-液常温型。

所以选择B的发生装置，A是固-固加热型，C是固-液加热型，D反应装置有错误。

【总结升华】本题考查实验室制取二氧化碳发生装置的选择，只要掌握发生装置的选择原则就能解决此题。

选择气体发生装置时要根据反应物的状态和反应条件。

例5.实验室制备二氧化碳气体的常用方法是（）
A．煅烧石灰石
B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应
D．碳酸分解
【思路点拨】本题考查实验室制取二氧化碳气体这一基本考点。

熟悉实验装置、原理等是解题的关键。

【答案】C
【解析】煅烧石灰石，需要高温，条件要求比较高且要消耗燃料能源；燃烧木炭生成的气体不纯，往往含有二氧化碳、一氧化碳，甚至氧气，产物难以分离；碳酸不稳定，常温是只存在于溶液中，浓度很小，且易分解。

所以A、B、D均不常用。

由于石灰石与稀盐酸廉价易得、常温就可反应，反应速率适中，且生成的气体即使混有氯化氢、水蒸气，也较易除去。

是实验室制取二氧化碳气体的常用方法。

所以C正确。

【总结升华】实验室制取气体时药品选择依据是：低成本、条件易行、操作安全简单、
便于控制、产物较纯、易于分离。

例6.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（）
A.因为二氧化碳密度比空气大，故能用向上排空气法收集
B.因为二氧化碳能溶于水，故一般不用排水法收集
C.在发生装置中加人块状石灰石和硫酸
D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
【思路点拨】掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作考点。

【答案】C
【解析】实验室是利用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳的，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。

因为二氧化碳的密度比空气的密度大，所以用向上排空气法收集二氧化碳。

硫酸和石灰石发生反应时生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面，阻止反应的进一步进行，导致不能得到大量的CO2。

所以C不合理。

【总结升华】二氧化碳的实验室制法是中考常考的知识点。

实验室制取二氧化碳，一般选用的试剂是稀盐酸和大理石（或石灰石），不用稀硫酸代替稀盐酸。

举一反三：
【变式1】下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（）
A．干冰用于人工降雨
B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
【答案】A
【变式2】下图是化学实验中常用的几种装置。

请回答下列问题：
（1）指出有编号的仪器名称：①，②。

（2）利用上述A、装置的组合可以制取二氧化碳气体，写出实验室制取该气体的化学反应方程式。

【答案】
（1）①分液漏斗②集气瓶
（2）D CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O + CO2↑
【巩固练习】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（）
【答案】D
【解析】检验CO2气体，通常将气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊，故只有D是合理的做法。

2．下列有关氧气和二氧化碳的说法不正确的是（）
A．自然界的氧气和二氧化碳通过光合作用与呼吸作用可以互相转化
B．氧气和二氧化碳都含有氧分子
C．氧气和二氧化碳都可以用向上排空气法收集
D．氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧
【答案】B
【解析】光合作用是绿色植物在光照和叶绿素的作用下将二氧化碳和水转化成有机物和氧气的过程，呼吸作用则是生物体中的有机物与氧气反应生成二氧化碳和水并产生热量的过程，A正确；氧气是由氧分子构成的，但二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含有氧分子，B不正确；氧气和二氧化碳的密度都比空气大，C正确；氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧，D正确。

3.当前人们已经认识到无节制排放二氧化碳的危害，纷纷提倡“国家应低碳发展经济，个人应低碳生活”。

下列做法不符合上述理念的是( )
A.尽量选择公共交通工具出行
B.拆除低效率的小型燃煤发电厂
C.积极研究开发氢气燃料
D.拒绝使用含碳元素的物质
【解析】D
【解析】倡导低碳生活，是指减少CO2的排放，而不是拒绝使用含碳元素的物质。

4.下列属于化合物的是（）
A.金刚石
B.蒸馏水
C.红磷
D.石灰石
【答案】B
【解析】蒸馏水（化学式为H2O）属于化合物；石灰石的主要成分是碳酸钙，属于混合物；金
刚石和红磷都属于单质。

5.为了检验鸡蛋壳中是否含有碳酸钙，在家庭厨房里可选用的物质是( )
A.食醋
B.食盐
C.纯碱
D.小苏打
【答案】A
【解析】检验鸡蛋壳中是否含有CaCO3，可用家庭厨房里的食醋检验。

6.下列有关碳及其氧化物的说法正确的是（）
A．CO与CO2可用观察颜色的方法区分
B．CO2具有还原性，可用于铁的冶炼
C．CO2的过多排放可导致温室效应
D．金刚石和石墨结构中碳原子排列方式相同
【答案】C
【解析】CO2和CO都是无色的气体，因此A不正确；CO具有还原性，可以冶炼金属（不是二氧化碳）因此B不正确；CO2排放过多会导致温室效应，因此C正确；金刚石和石墨碳原子的排列方式不同，金刚石是正八面体，而石墨则是层状结构，故D不正确。

7.实验室制取二氧化碳气体的常用方法是（）
A．煅烧石灰石B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应D．碳酸分解
【答案】C
【解析】煅烧石灰石，需要高温，条件要求比较高且要消耗燃料能源；燃烧木炭生成的气体不纯，往往含有二氧化碳、一氧化碳，甚至氧气，产物难以分离；碳酸不稳定，常温是只存在于溶液中，浓度很小，且易分解。

所以A、B、D均不常用；由于石灰石与稀盐酸廉价易得、常温就可反应、速率适中，是实验室制取二氧化碳气体的常用方法。

所以C正确。

8.实验室检验二氧化碳气体应该选用（）
A．pH试纸B．澄清石灰水
C．酚酞溶液D．带火星的木条
【答案】B
【解析】pH试纸常用于检测溶液酸碱性，澄清石灰水常用于检验二氧化碳，酚酞溶液常用于检验碱性溶液，氧气具有助燃性，常用带火星的木条检验。

9.利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是( )
A．用①③制取氧气
B．用②③制取二氧化碳
C．用②④制取氧气
D．用①⑤制取二氧化碳
【答案】C
【解析】实验室制取氧气时，若用加热氯酸钾法，可选用①作发生装置，若用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物则可以选用②作发生装置；由于氧气的密度比空气大和不易溶于水的性质，可选用④或⑤装置收集，故A不正确、C正确。

由于二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，故不能用③或⑤收集，B、D不正确。

10.某同学在确定一种气体的实验室制法时，不需要考虑的是（）
A．反应所需条件和样品的状态
B．实验装置原理
C．气体的验证
D．气体的用途
【答案】D
【解析】气体的用途与如何制取气体没有联系。

11.如下图所示的有关气体的制取、收集和检验方法不正确的是（）
A．实验室可用甲装置来制取氧气
B．乙装置可用来制取、检验二氧化碳
C．收集氢气可用丙装置
D．丁装置可用来收集氧气
【答案】C
【解析】氢气的密度比空气的密度小，应用向下排空气法收集。

二、填空题
12.如图所示：
（1）试验中观察不到明显现象的实验是（填选项字母）；
（2）能观察到明显现象的实验，请分别写出观察到的现象。

【答案】（1）A
（2）B：澄清石灰水变浑浊C：燃着木条熄灭D：烧杯内壁有水雾
【解析】
A、空气中二氧化碳含量少，二氧化碳能和澄清石灰水反应，现象不明显；
B、二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊；
C、二氧化碳不支持燃烧，燃着的小木条会立即熄灭；
D、蜡烛罩在干冷的烧杯上，燃烧产生得水蒸气遇冷凝结成小水滴。

13. 2021年10月31日，联合国气候变化框架公约缔约方大会第二十六次会议（COP26）在英国格拉斯哥开幕，这是《巴黎协定》进入实施阶段以来的首次气候大会。

会议讨论了二氧化碳的减排问题。

（1）二氧化碳过量排放会导致______________________（填序号）。

A.温室效应
B.酸雨
C.白色污染
D.臭氧层空洞
（2）为了增加对二氧化碳的吸收，可以将二氧化碳与氢气在催化条件下反应生成甲醇。

反应的化学方程式为：CO2+3H2=X+H2O,则X（甲醇）的化学式为________________。

【答案】(1)A (2)CH30H(或CH40)
【解析】二氧化碳目前对空气质量的影响主要是温室效应，化学反应遵循质量守恒定律，反应前后各种原子的数目保持不变。

三、实验题
14.根据下列实验装置图，按要求回答下列问题：
（1）实验室制取CO2的化学反应方程式为；制取并收集该气体应选择的装置是（填序号）；若想控制反应速率，可以将仪器②用
代替；检验该气体的方法是；
（2）如果选择与制取CO2相同的发生装置来制取O2，则发生反应的化学方程式为
，其基本反应类型是。

【答案】
（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ BE 分液漏斗将气体通入澄清的石灰水中，若变浑浊，则为二氧化碳
（2）2H2O22H2O+O2↑ 分解反应
【解析】
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
为固液常温型装置，二氧化碳能够溶于水，密度比空气大，用瓶口向上排空气法收集，故用BE；分液漏斗可控制反应速率；二氧化碳气体用澄清石灰水进行检验，将气体通入澄清的石灰水中，若变浑浊，则为二氧化碳；
（2）实验室如果选择与制取CO2相同的发生装置来制取O2，应该是利用过氧化氢制
取，发生反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，一变多，为分解反应。

15.如图甲是某同学设计的用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的装置，但小组的另外三位同学对此装置提出了自己的看法。

A同学：此装置不能用来制取二氧化碳；
B同学：此装置可以制取二氧化碳，但需要太多的稀盐酸，浪费很大；
C同学：此装置可以制取二氧化碳，但应在漏斗下端套上一支小试管（如图乙）。

你认为A同学说此装置不能用来制取二氧化碳的理由是。

C同学改进的装置能解决A、B两位同学提出的问题吗？。

【答案】生成的二氧化碳都跑到空气中去了能
【解析】甲装置用了普通漏斗，会导致生成的二氧化碳气体从漏斗处跑出，会收集不到二氧化碳气体；要想不漏气就要将漏斗插入液面以下，这样无形之中会浪费大量的盐酸。

乙装置作了改进之后，利用小试管来实现液封并可节约大量的药品，可以有效解决两位同学的问题。

16.下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题：
（1）仪器a的名称是；装置A中发生的化学方程式
为，装置C中观察到的现象
是。

（2）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧。

由此可知，二氧化碳在生活中可用于。

（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从（填“c端”或“d端”）通入。

【答案】（1）长颈漏斗CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 紫色的石蕊试液变红（2）灭火（3）c端
【解析】二氧化碳气体溶于水并与水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红。

二氧化碳气体在生活中可以用于灭火。

装置E实际上为排空气法收集气体，由于二氧化碳的密度大于空气密度，故二氧化碳应从c端通入，如从d通入会使瓶中的空气无法充分排出，从而使收集到的气体不纯净。