二氧化碳【最全】!

知识点一： CO2的性质
1．二氧化碳的物理性质
（1）通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。

（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气大。

（3）二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。

（4）三态变化：固态CO
2
又叫干冰。

2．二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，因而它具有灭火功能（也与二氧化碳的密度大有关）。

实验室里常利用此性质来检验集气瓶里是否集满二氧化碳。

讨论：通过观察课本实验6－4，如下图17－1看到什么现象？说明了什么问题？
现象与分析：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。

通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：①二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气的密度大。

（2）CO
2
与水反应生成碳酸。

碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。

CO
2+H
2
O=H
2
CO
3
（紫变红）
但碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水，所以实验室里不储备碳酸。

H 2CO
3
==H
2
O+CO
2
↑（红变紫）
讨论：通过观察课本实验6－6，如下图17－2所示，看到什么现象？说明了什么问题？
图17－2
现象与分析：Ⅰ纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红，Ⅱ、Ⅲ纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能紫色石蕊变色。

Ⅳ纸花变红说明二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸且有酸性。

四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。

Ⅳ纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。

（3）CO
2
与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。

常利用此性质，来检验二氧化碳气体。

CO
2+Ca(OH)
2
==CaCO
3
↓＋H
2
O（清变浊）
【要点诠释】
1．二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。

2．把CO
2
通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。

这里使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸，我们不能说成“二氧化碳可使紫色石蕊试液变红”，相关内容将在后面学习，盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。

3．二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是有差异的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质，当然两者又有着密切的联系。

4．实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO
3
，因为石灰水与
空气接触，吸收其中的CO
2发生如下反应：Ca(OH)
2
＋CO
2
＝CaCO
3
↓＋H
2
O。

因此，我们做完实
验后，不能将盛石灰水的试剂瓶敞口放置；否则，石灰水会与二氧化碳反应而变质。

知识点二：CO2对生活和环境的影响
1．CO
2
用途
（1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。

（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂，②形成人工云雾（舞台上），③人工降雨。

2．二氧化碳对人体的影响
二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。

通常空气里含0.03％体积的二氧化碳，当含量达到1％的时候，对人体就有害处，达到4％～5％的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕，达到10％的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。

但对人体而言，二氧化碳并非废气，它起着调节人体血液酸碱度的作用。

所以要辩证的认识二氧化碳与人体的关系。

3．温室效应的形成、危害及对策
（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、
石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。

（2）温室效应的危害：①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没。

②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化。

农业减产，沙尘暴等。

（3）防治措施：①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。

②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。

【要点诠释】
1．我们应树立“一分为二”看问题的观点，如CO
2
对人类是既有利也有弊。

2．空气中CO
2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO
2
是空气污染物，一般空气中
CO
2
的体积分数大约在0.03%左右。

3．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。

二氧化碳 + 水葡萄糖 + 氧气
4．大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。

大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用、被海水呼吸。

5．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。

当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。

知识点三：CO的性质和用途
1．CO的物理性质
（1）通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体。

（2）标准状况下，一氧化碳的密度比空气略小（注：不能用排空气法收集，因密度大小与空气的太接近）。

（3）一氧化碳难溶于水，可用排水法收集CO。

2．CO的化学性质
（1）可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色，反应为2CO+O
22CO
2。

（2）还原性：CO在加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石
灰水变浑浊的气体CO
2，反应为CO+CuO Cu+CO
2。

（3）毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，
随血流遍布全身。

由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。

因此一氧化碳有剧毒。

3．CO用途
（1）CO具有可燃性可作气体燃料。

（2）CO具有还原性，可用于冶金工业。

【要点诠释】
1．一氧化碳和二氧化碳同属氧化物，其组成元素相同，但因分子构成不同，性质差异很大。

2．一氧化碳的中毒程度，主要与空气中一氧化碳的体积分数及接触时间有关。

当体积分数为0.02％时，2～3h可出现症状；体积分数为0.08％时，2h可昏迷；如体积分数再高，则10min即可致死。

轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。

病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。

3．有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。

因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。

[规律方法指导]
1．抓对比：
（1）二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较
（2）二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较
CO+CuO
（3）一氧化碳和单质碳性质的比较
①相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。

燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。

在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。

②不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。

由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。

2．抓转化：
图7－6明确碳及碳的化合物之间的转化关系，如图17－3所示：
3．抓决定：
物质的性质决定物质的用途，物质的用途就是物质性质的科学利用。

例如：
[经典例题透析]
类型一、考查CO 2的性质
1．小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内（如图17－4所示），袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。

他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。

那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。

（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：
________________________________________________________；
（2）小明的猜想如果正确，现象应是____________________________；
（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：
①_____________；②_____________；③_____________。

【思路点拨】本题从生活实际中遇到的问题出发，利用已学的CO
2的化学性质，进行CO
2
的检验，以解决生活中的问题，体现了化学在生产生活中无处不在。

【解析】本题考查了CO
2
的鉴别方法，用澄清的石灰水检验；而且还要求学生结合实际，对包装袋内的气体进行收集，进而巩固了气体的收集方法；最后还要考虑到食品包装相关的一些因素，总结出充气包装的气体应该符合的要求。

【答案】
（1）用注射器抽取袋内气体通入到少量澄清的石灰水（或紫色石蕊试液）中，观察现象；
（2）澄清的石灰水变浑浊（或紫色石蕊试液变红色；）
（3）①无毒②不与食物反应③廉价、易获得。

【总结升华】CO
2
的化学性质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某个问题展开探究。

在今后的训练中，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】石灰浆(主要成分是Ca(OH)
2
抹墙一段时间后会变硬变白，为什么？要使白灰浆抹的墙迅速变硬，通常在室内生一盆炭火，为什么墙壁反而会“冒汗”呢？
【变式2】炎热的夏季，你一定想喝一杯冰水解暑。

某冷饮店出售一种特制的冰水，由服务员在水中加入一些雪状的物质，该物质一放入水中立即冒出大量气泡，很快就得到一杯清凉可口的冰水，饮用时有碳酸饮料的口感。

（1）请你判断雪状的物质是_____________；
（2）请你设计两个实验分别验证这种物质的成分。

（注意按序号填写答案）_______________________________________。

类型二、CO2对生活和环境的影响
2．干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。

如下图17－5所示：
(1)于冰升华时_________(填“吸收”或“放出”)大量热，因此可作致冷剂或用于人工
降雨。

(2)干冰转化成二氧化碳气体后能参与绿色植物的光合作用，故在大棚蔬菜种植中作_____________。

(3)试从“性质决定用途，用途反映性质”这一角度分析干冰具有的性质和用途，并参照(1)、(2)仿写一例：_____________。

【思路点拨】固体CO
2
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。

【解析】
(1)干冰升华由固体直接变成气体，应该吸收热量；
(2)二氧化碳是植物光合作用的原料，因此可作气体肥料，使农业增产；
(3)所举例子要体现“性质决定用途，用途反映性质”即可。

【答案】
(1)吸收
(2)气体肥料
(3)二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，密度又比空气大，故可以用来灭火(答案合理即可)
【总结升华】本题以干冰升华的图片为背景，考查了CO
2
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CO
2
的用途。

举一反三：
【变式3】利用大棚栽培农作物，科技人员常向大棚内施加适量的CO
2
，这是因为（）
A．CO
2
会使大棚内温度升高
B．CO
2
可使害虫窒息死亡，防治植物的病虫害
C．CO
2
能灭火，可避免火灾的发生
D．CO
2
可促使植物进行光合作用
【变式4】二氧化碳的下述用途没有利用其化学性质的是( )
A．CO
2用作气体肥料 B．CO
2
用于灭火
C．干冰用于人工降雨D．CO
2用来制Na
2
CO
3
3．“南极的冰化了”，这是中央电视台2002年5月22日“东方时空”中的一个节目的标题，说的是南极一块叫“拉森B”的冰架发生坍塌，其断裂面积比上海市还大。

这是大自然又一次发出警告：地球正在变暖！温室效应的影响已经不容忽视。

⑴造成温室效应的主要原因是_______________________________________。

⑵为了减缓温室效应，我们每个人都可以从自己身边做起，比如说双面使用纸张。

双面使用纸张与减缓温室效应之间的关系是_______________________________________。

⑶请再举出一件你可以做到的有利于减缓温室效应的事情：__________________________。

【思路点拨】本题可从温室效应的产生原因、危害及防治措施等方面进行考虑。

【解析】温室效应主要是由于空气中二氧化碳含量过高所致。

造成二氧化碳含量升高的原因是大量使用矿物燃料；节约用纸可以节约造纸所消耗的能源，从而减少二氧化碳的排放，也可减少造纸所需的木材，从而保护森林可吸收更多的二氧化碳；自己通过行动来减缓温室效应可从节约木材方面考虑，如不使用一次性木筷子、多植树造林增加绿化面积、节约用纸等。

【答案】
⑴大量使用矿物燃料所排放的二氧化碳气体造成的。

⑵双面使用纸张可以节约能源，减少二氧化碳的排放，也可节约木材，保护森林吸收更多的二氧化碳。

⑶用电子贺卡代替明信片。

【总结升华】学习化学的目的是认识自然、改造自然。

通过上述事例说明，人类在一些生产生活中会给自然环境带来危害，我们必须强化环境保护意识。

如何把所学知识应用到实际中去呢？该题就需要我们明确温室效应产生的原因及纸张、木材、森林、能源与二氧化碳之间的关联。

举一反三：
或两者的混合气体，同【变式5】在下列四个完全相同的装置中，分别盛有空气、CO
2
时将它们放在阳光下晒一段时间后，U形管内a端液面最低的是（）
A．B．C．D．
【变式6】依据联合国《京都议定书》公约，要求限制二氧化硫、二氧化碳等气体排放量，以控制日趋严重的环境污染，保护人类居住的地球。

(1)如果大气中CO
等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为
2
______________。

的含量，下列建议可行的是_______________。

(2)为减少大气中CO
2
①大量植树造林，禁止乱砍滥伐
②禁止使用煤、石油、天然气等燃料
③开发太阳能、风能、地热能等清洁能源
类型三、考查CO的性质及用途
4．三氧化二碳(C
2O
3
)是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似。

下列
有关三氧化二碳的说法不正确的是（）
A．C
2O
3
具有还原性 B．C
2
O
3
充分燃烧的产物是CO
2
C．C
2O
3
属于金属氧化物 D．C
2
O
3
中碳元素的质量分数约为33.3％
【思路点拨】根据题目信息：三氧化二碳(C
2O
3
)的化学性质与一氧化碳相似。

结合一氧
化碳具有可燃性、还原性等化学性质，以及化合物中元素质量分数计算的相关知识，不难得出答案。

【解析】CO具有还原性和可燃性，其完全燃烧的产物为CO
2
，因此A、B说明法均
正确。

C
2O
3
中没有金属元素，应该属于非金属氧化物，所以C错误。

C
2
O
3
中碳元素的质量分
数为12×2/（12×2+16×3）=33.3％。

【答案】C
【总结升华】本题主要考查学生对一氧化碳的化学性质以及根据化学式计算等有关知识的认知，并将课本知识融合于新情景当中，进一步考查学生知识迁移的能力。

举一反三：
【变式7】关于一氧化碳燃烧(2CO+O
22CO
2
)说法正确的是（）
A．反应过程中吸收大量的热
B．反应前后分子个数不变
C．参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为2:l
D．化学方程式中反应物的化学计量数之比表示为ν (CO):ν (O
2
) =2:1
【变式8】煤气厂为什么常在家用煤气(主要成分是一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏，应该怎么办？
【答案】
【变式1】石灰浆的主要成分是Ca(OH)
2
，可以与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，
碳酸钙是白色固体物质并且较坚硬。

Ca(OH)
2＋CO
2
＝CaCO
3
↓＋H
2
O
炭火燃烧时生成大量二氧化碳，可以促进反应迅速进行，但同时又生成大量的水，所以看起来“冒汗”。

【变式2】
（1）干冰(或固体二氧化碳、固体CO
2
)
（2）(此小题答案为示例，答案合理均给分；每一方法的操作步骤与实验现象均正确得分)
①取少量雪状的物质置于容器中
②该物质直接气化，没有液体留下
③取少量雪状的物质放人澄清石灰水中
④澄清石灰水变浑浊
【变式3】D
【变式4】C
【变式5】B
解析：CO
2、CH
4
等气体被称作是温室气体，它们在吸收同样的热量时温度升高的较多。

本题依据瓶中CO
2
气体的含量多少，来判断瓶内温度的高低，进而可以判断气体体积膨胀的
程度，即CO
2
含量越多的集气瓶，U形管内a端液面下降的越低。

【变式6】
答案：(1)温室效应 (2)①③
解析：大气中CO
2
等气体的含量过高引起气候变暖的现象称为温室效应；减缓温室效应，
就要减少CO
2的排放量，①③都是减少CO
2
排放量的重要途径，煤、石油、天然气等燃料的
大量使用会产生较多的二氧化碳，但由于它们是重要的能源，因此只能减少使用，不能禁止使用。

【变式7】D
【变式8】因为一氧化碳是无色无味的气体，而一氧化碳有剧毒，所以有必要加入微量具有难闻气味的气体来提醒人们及时发现煤气泄漏。

如果发生煤气泄漏，应该立即开窗通风并关闭煤气阀门。

此时千万不能开灯检查泄漏源，因为开灯时会产生电火花引爆煤气．如有人中毒，应立即送医院抢救。