二氧化碳的性质(基础) 知识讲解

二氧化碳的性质（基础）

责编：熊亚军

【学习目标】

1.掌握二氧化碳的性质，了解二氧化碳的用途。

2.了解化合反应和分解反应，能区别化合反应和分解反应。

3.了解并关注温室效应。

【要点梳理】

要点一、二氧化碳的性质和用途

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）固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化：

2.二氧化碳的化学性质：（高清课堂《二氧化碳和一氧化碳》）

（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。

如图所示实验中：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：①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气大。

（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。

CO2+H2O=H2CO3

碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。

H2CO3=H2O+CO2↑

讨论：观察课本实验6－6（如下图所示）并分析。

现象与分析：A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。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。D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）CO2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。

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（清变浊）

3.二氧化碳的用途：

（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。

【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CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。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。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不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。

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CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O）。

要点二、二氧化碳对生活和环境的影响

1.二氧化碳无毒，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。

2.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．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。

2．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。

3．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：植物的光合作用等。

4．二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。

要点三、化合反应和分解反应

特点多变一一变多

举例

磷﹢氧气五氧化二磷过氧化氢水＋氧气

【典型例题】

类型一、考查二氧化碳的性质

1.（2015•山东中考）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。

2．干冰是固态的，在常温下易升华。干冰升华时_________(填“吸收”或“放出”)大量热，因此可作致冷剂或用于人工降雨。

【思路点拨】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。

【答案】二氧化碳吸收

【解析】干冰升华是由固体直接变成气体，需要吸收热量。

【总结升华】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的用途。

3.下列有关鉴别二氧化碳、氧气的方法错误的是（）

A.观察气体颜色

B.用澄清石灰水

C.用带火星的木条

D.用紫色石蕊试液

【思路点拨】物质的鉴别要选择两种物质的典型性质的差异来进行。CO2和O2都是无色无味的气体，通过观察颜色不能将两者区别开来。

【答案】A

【解析】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氧气不能使澄清的石灰水变浑浊；氧气能使带火星的小木条复燃，二氧化碳不能使带火星的小木条复燃；二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，氧气不能使紫色石蕊试液变红。故BCD都是正确的。

【总结升华】二氧化碳、氧气的性质、用途和制法是中考的重要考点，可采用对比的方法理解和记忆。