初三化学秋季(上册)讲义 第十四讲-二氧化碳和一氧化碳 - 老师-基础版

二氧化碳和一氧化碳
知识点1
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。

讨论：观察课本实验6－4（如下图所示）并分析。

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。

【特别注意】
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）。

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。

【特别注意】
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。

典例精讲
【典例1】（2018秋•苍溪县期末）下列有关验证二氧化碳性质的实验中，只和它的物理性质有关的是（）
A．
B．
C．
D．
【分析】本题通过实验考查了二氧化碳的物理性质和化学性质。

【解答】解：
A、稀盐酸和石灰石反应生气二氧化碳，二氧化碳是两支蜡烛从上到下依次熄灭，下面的先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大，属二氧化碳的物理性质，蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，属于二氧化碳的化学性质，所以A不正确；
B、该实验二氧化碳和石灰水反应生成白色沉淀，属于二氧化碳的化学性质，所以B不正确；
C、二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊试液变红，这属于二氧化碳的化学性质，所以C不正确；
D、由于二氧化碳的密度比空气大，能对二氧化碳的倾倒，该操作只体现了二氧化碳的物理性质，所以D正确。

故选：D。

【点评】以实验的形式验证了二氧化碳的性质，易于学生的掌握。

【典例2】（2018•临沂模拟）下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是（）
A．二氧化碳不易溶于水
B．二氧化碳无色无味
C．固体二氧化碳俗称“干冰”，易升华
D．相同条件下，二氧化碳的密度比空气大
【分析】二氧化碳的物理性质是：在通常状况下，它是一种无色、无臭、无味的气体，且能溶于水，密度比空气大．液态二氧化碳减压迅速蒸发时，一部分气化吸热，二另一部分骤冷变成雪状固体，将雪状固体压缩，成为冰状固体，即俗你“干冰”．
【解答】解：A、二氧化碳能溶于水，故A叙述错误；
B、二氧化碳在通常状况下，是无色无味的，故B叙述正确；
C、固体的二氧化碳俗称干冰，易升华，故C叙述正确；
D、二氧化碳气体的密度比相同条件下空气密度大，故D叙述正确；
故选：A。

【点评】此题属于基础题，只需掌握二氧化碳的物理性质即可解题．
【典例3】（2019•新泰市模拟）如图所示，将充满CO2并附有干燥石蕊小花的试管倒扣在滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水中。

下列说法不正确的是（）
A．试管内液面上升
B．试管内溶液变红色
C．该实验可以证明二氧化碳能与水发生反应
D．该实验可以证明二氧化碳的密度大于空气
【分析】二氧化碳能够溶于水，能和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色。

【解答】解：A、二氧化碳能够溶于水，溶于水时试管中的气压减小，在外界大气压作用下，试管内液面上升，该选项说法正确；
B、二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色，因此试管内溶液变红色，该选项说法正确；
C、石蕊试液变红色，说明反应生成了显酸性物质，进一步说明二氧化碳和水反应生成了显酸性物质，该选项说法正确；
D、该实验不能证明二氧化碳的密度大于空气，该选项说法不正确。

故选：D。

【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。

【典例4】（2019•山西模拟）为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，小李同学做了如图实验，其中不合理的是（）
A．步骤①B．步骤②C．步骤③D．步骤④
【分析】依据石蕊遇酸性溶液会变红，酚酞遇酸性溶液不变色等知识结合各对比实验的情况分析解决即可。

【解答】解：为了验证二氧化碳与水反应生成碳酸，可以借助指示剂，石蕊遇酸性溶液会变红，酚酞遇酸性溶液和中性液体不变色，所以实验中应用紫色的石蕊试液，不能用无色的酚酞试液，所以步骤③不合理。

故选：C。

【点评】此题考查了根据题中信息和实验现象分析问题的能力，解题的关键是分清各对比实验的目的，属于常规实验考查题。

【典例5】（2019•大祥区模拟）用某同学利用废旧的粗铜丝、药水瓶组装成如图装置，探究二氧化碳的制取、检验及性质．下列关于该实验的叙述正确的是（）
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B．用燃烧的木条放在导管口检验产生的气体是不是CO2
C．该装置能验证二氧化碳的密度比空气大
D．该装置能控制反应的发生和停止
【分析】此试验主要考查了二氧化碳的制取以及主要性质．题目中涉及到的二氧化碳的反应或者性质主要有：
①将铜丝放下使内装石灰石的尼龙布袋与稀盐酸接触则石灰石与稀盐酸接触发生反应CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，生成二氧化碳；
②二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，故浸有紫色石蕊试液的棉花会变红；【解答】解：A、反应生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，所以浸有紫色石蕊试液的棉花会变红，故A错误；
B、能使燃烧的木条熄灭的气体有好多，不能证明一定是二氧化碳，故B错误；
C、本实验并不能证明二氧化碳于空气的密度的相对大小，故C错误
D、将粗铜丝往下放是石灰石与稀盐酸接触则可发生反应CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，往上提是石灰石于稀盐酸脱离则反应停止，所以粗铜丝能控制反应的发生和停止，故D正确；
故选：D。

【点评】本题考查了二氧化碳的制取以及几个典型的化学性质．石灰石主要成分为碳酸钙，与稀盐酸接触则可发生反应CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑．
【典例6】（2019•顺义区二模）下列不属于二氧化碳用途的是（）
A．急救病人B．温室肥料C．人工降雨D．灭火
【分析】病人急救一般需要氧气，二氧化碳的用途一般有：制冷剂、人工降雨、制啤酒、汽水等碳酸饮料、气体肥料（进行光合作用）、灭火等。

【解答】解：病人急救一般需要氧气而不是二氧化碳，原因二氧化碳不能支持呼吸，而氧气支持；二氧化碳的主要用途为：制冷、降雨、制饮料、做气体肥料（进行光合作用）和灭火等。

故选：A。

【点评】结合二氧化碳的性质，可判断二氧化碳的用途有：制冷剂、人工降雨、制啤酒、汽
水等碳酸饮料、气体肥料（进行光合作用）和灭火等。

【典例7】（2019•成华区模拟）下列关于CO2的用途只利用其物理性质的是（）A．CO2用作灭火
B．CO2参加植物的光合作用
C．干冰用于人工降雨
D．CO2能用来生产汽水等碳酸饮料
【分析】物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质，据此进行分析判断。

【解答】解：A、二氧化碳用作灭火剂，是利用了二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大的性质，既利用了其物理性质，又利用了其化学性质，故选项错误。

B、二氧化碳参与绿色植物光合作用，可提高农作物的产量，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误；
C、干冰用作人工降雨，是利用了干冰升华时吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确。

D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是利用了二氧化碳与水反应生成碳酸的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。

故选：C。

【点评】本题难度不大，区分物质的用途是利用了物理性质还是化学性质，关键就是看利用的性质是否需要通过化学变化体现出来。

【典例8】（2019•漳州模拟）英国《自然•通讯》杂志2月26日发表的一项最新研究成果：科学家研发了一种液态无毒镓合金电催化剂，可在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存。

下列有关说法不正确的是（）
A．镓合金属于合成材料
B．推广该方法可缓解温室效应
C．通常情况下，二氧化碳可用于灭火等
D．将气态二氧化碳转化为固体碳符合“低碳”理念
【分析】A．根据材料的分类来分析；
B．根据该反应的优点来分析；
C．根据二氧化碳的性质与用途来分析；
D．根据该反应的特点来分析。

【解答】解：A．镓合金属于金属材料，故错误；
B．该方法能在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存，可缓解温室效应，故正确；
C．二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大，所以通常情况下，二氧化碳可用于灭火等，故正确；
D．在室温下将气态二氧化碳转化为固体碳材料，并用于能量储存，符合“低碳”理念，故正确。

故选：A。

【点评】本题充分考查了CO2的性质特点及在生活中的作用。

【典例9】（2019•重庆模拟）发展低碳经济，保护生态环境，是我们共同的责任。

下列说法中错误的是（）
A．研究开发二氧化碳回收利用技术，减缓大气温室效应
B．从环境保护的角度考虑，汽油是最理想的燃料
C．开发风能、氢能等新能源，减少使用化石燃料
D．利用垃圾发电，变废为宝
【分析】A．根据二氧化碳气体是造成温室效应的主要气体进行分析；
B．根据汽油燃烧会放出大量的二氧化碳、一氧化碳和其他有害气体进行分析；
C．根据风能、氢能使用过程不产生二氧化碳，化石燃料使用中产生大量二氧化碳和其他有害气体进行分析；
D．根据垃圾处理不当不但造成浪费还会形成污染进行分析。

【解答】解：A．回收二氧化碳可减少空气中二氧化碳含量，从而减缓大气温室效应，符合低碳的要求，故A正确；
B．汽油燃烧会放出大量的二氧化碳、一氧化碳和其他有害气体污染空气，不符合低碳的要求，故B错误；
C．化石燃料的使用产生大量的二氧化碳，减少它们的使用就可以减少二氧化碳排放；风能、氢能使用过程不产生二氧化碳；符合低碳理念；故C正确；
D．利用垃圾发电，可减少垃圾对环境靠造成的污染，也可减少化石燃料的燃烧；又环保又低碳；故D正确。

故选：B。

【点评】本题考查绿色化学的理念。

提倡使用节能技术和节能产品，减少化石燃料的燃烧，符合绿色未来的理念。

【典例10】（2018秋•且末县校级期末）二氧化碳不能溶于水。

×（判断对错）
【分析】根据二氧化碳的溶解性来分析解答。

【解答】解：二氧化碳能溶于水，通常状况下，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳，所以该说法是错误。

故选：×。

【点评】本题考查了二氧化碳的物理性质，难度很小。

知识点2
一氧化碳的性质和用途
1．一氧化碳的物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

2．一氧化碳的化学性质：
（1）可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色。

2CO+O22CO2
（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CO2。

CO+CuO Cu+CO2
（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。

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。

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。

3．一氧化碳的用途：
（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。

【特别注意】
1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳一氧化碳
颜色、气味、状态无色、无味的气体无色、无味的气体
密度（与空气比较）比空气的大略小于空气
溶解性能溶于水难溶于水
2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较
二氧化碳一氧化碳
跟水反应CO2+H2O=H2CO3/
跟石灰水反应Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O/
跟氧气反应/2CO+O
2CO2
2
跟金属氧化物反应（暂不研究）CO+CuO Cu+CO2
毒性无毒剧毒
（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。