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-强化版

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】（2019?上海）一定条件下，能与二氧化碳反应的是（）

A．木炭B．一氧化碳C．氧化铜D．氧气

【分析】根据氢气、一氧化碳、碳三种物质的化学性质，进行分析判断。

【解答】解：木炭在高温条件下能与二氧化碳反应；一氧化碳、氧化铜、氧气在一定条件下都不能与二氧化碳反应。

故选：A。

【点评】本题难度不大，熟练掌握二氧化碳的化学性质等是正确解答本题的关键。

【典例2】（2019?沈河区二模）取三套如图1所示的相同的装置、连接好装置和压强传感靠。气密性良好的烧瓶内均充满CO2，三位同学同时分别用注射器向烧瓶中迅速注入等量的水、饱和石灰水和40%的氢氧化钠溶液，关闭活塞，一段时间后在振荡烧瓶。观察传感器所示气压变化如图2示，下列说法正确的是（）

A．曲线2代表加入的是水

B．AB段气压增大的原因之一是液体的添加使气体体积缩小

C．曲线1中CD段气压“急速减小的原因可能是装置漏气”

D．吸收CO2，用石灰水较合适

【分析】根据水和二氧化碳、饱和石灰水和二氧化碳、氢氧化钠和二氧化碳反应的剧烈程度进行分析。

【解答】解：A．曲线1反应最弱，吸收的二氧化碳最少，故曲线1代表的是水，故A错误；B．曲线AB段呈现上升趋势可能是由于注射器中的液体迅速注入烧瓶，导致气体的体积缩小，气压增大，故B正确；

C．曲线1中CD段气压急速减小的原因可能是振荡烧瓶加速了反应的进行，使瓶内气压急速减小，故C错误；

D．根据曲线3可知，其代表的反应最剧烈，吸收的二氧化碳最多，故曲线3是氢氧化钠溶液，因此，通常选用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，故D错误。

故选：B。

【点评】本题给出的三种物质都会与二氧化碳反应，根据三种物质与二氧化碳的反应剧烈程度进行分析解答。

【典例3】（2019?沂源县模拟）在等体积的密闭容器中装有二氧化碳，在分别向其中用注射器加入等体积的水和氢氧化钠溶液，振荡，用压强传感器测量了容器内压强的变化情况（如图示），请结合图象分析下列说法中错误的是（）

A．图①表示在二氧化碳中加氢氧化钠溶液的压强变化情况

B．利用测量压强的变化可以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应

C．AE 段后压强明显降低的原因是振荡加快了反应速率

D．图①中BC 段出现压强增大，可能是一开始二氧化碳吸收的少，而容器中的液体在剧烈震荡时对压强产生了影响

【分析】根据二氧化碳的性质分析回答，二氧化碳能溶于水，能与水化合生成了碳酸；

能与氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水，再结合容器内压强的变化分析回答。

【解答】【解答】解：A．由于二氧化碳能溶于水，压强变化小，故图①表示在二氧化碳中加水的压强变化情况，故A错误；

B．由于二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水，压强的变化较大，利用测量压强的变化能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，故B正确；

C．AE段后压强明显降低的原因是振荡加快了反应速率，故C正确；

D．图①中BC 段出现压强增大，可能是一开始二氧化碳吸收的少，而容器中的液体在剧烈震荡时对压强产生了影响，故D正确。

故选：A。

【点评】本题的难度不大，了解二氧化碳的溶解性和与氢氧化钠反应的知识即可分析解答。【典例4】（2018春?临沭县校级月考）下列说法正确的是（）

A．光导纤维传导光信号进行通信，Si 是制造光导纤维的主要原料

B．燃烧、爆炸或颜色发生了改变的变化过程一定发生化学反应

C．C60是由碳原子直接构成的一种新型的碳的化合物，它的相对分子质量是720

D．目前提出的“低碳经济”，目标是减少CO2的排放，有利于控制温室效应

【分析】根据光导纤维的主要成分、爆炸的分类、单质和化合物的区分等知识解题；

【解答】解：A．制造光导纤维的主要原料是二氧化硅，不是硅晶体，故错误；

B．爆炸分为物理性爆炸和化学性爆炸，故不一定发生化学变化，如车胎爆炸，故错误；C．C60是由碳原子直接构成的一种新型的碳单质，不是碳的化合物，故错误；

D．“低碳经济”，目标是减少CO2的排放，有利于控制温室效应，是正确的；

故选：D。

【点评】本题考查的是常见的物质的作用和变化的分类，牢记爆炸分为物理性爆炸和化学性爆炸两种。

【典例5】（2016秋?零陵区期末）物质的用途与其性质密切相关。

（1）医疗急救时需要氧气，是因为氧气能供给呼吸。

（2）石墨很软，在纸上划过会留下深灰色的痕迹，所以石墨可用于制铅笔芯。

（3）二氧化碳可用于灭火，是因为二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧并且二氧化碳密度比空气大。

【分析】（1）根据氧气的用途分析；

（2）根据石墨的用途分析；

（3）根据二氧化碳的用途分析。

【解答】解：（1）人类的呼吸作用需要氧气，医疗上急救时需要氧气是因为氧气能供给呼吸；（2）石墨很软，在纸上划过会留下深灰色的痕迹，所以石墨可用于制铅笔芯；

（3）二氧化碳可用于灭火，是因为二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧并且二氧化碳密度比空气大，还可以起到隔绝氧气的作用；

故答案为：（1）供给呼吸；（2）铅笔芯；（3）二氧化碳密度比空气大。

【点评】此题联系生活实际主要考查了物质的性质与用途之间的关系，有助于增强学生学习的积极性。

【典例6】（2019春?常宁市校级月考）低碳生活代表着更健康、更自然、更安全的生活。低碳不仅是企业行为，也是一项符合时代潮流的生活方式。

请写出生产生活中，可降低二氧化碳排放的措施（写三条）。

（1）减少使用化石燃料；

（2）更多地利用清洁燃料；

（3）大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。

【分析】二氧化碳是使全球变暖的主要温室气体，要减少二氧化碳气体的排放，就要从二氧化碳产生的原因和减少大气中二氧化碳的方法角度考虑。

【解答】解：产生二氧化碳的主要原因是化石燃料的燃烧，因此要减少使用化石燃料（煤、石油、天然气）的使用，更多地利用清洁燃料（太阳能、风能、地热等）；另外，植物能把二氧化碳转化为氧气，因此要大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。

故答为：（1）减少使用化石燃料；（2）更多地利用清洁燃料；（3）大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。

【点评】本题主要考查学生利用课本知识解决新问题的能力，平时要加强同学们的对课本知识的运用能力的训练。

【典例7】（2019?长葛市校级一模）根据图回答有关问题：

体积的水，立即旋紧瓶盖，（1）如图A，向收集满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1

2

振荡，可观察到什么现象？由此可推知CO2具有什么性质？

（2）如图B，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，稍等片刻后可观察到什么现象？这说明木炭具有什么作用？

【分析】（1）二氧化碳能与水反应生成碳酸分析解答；

（2）木炭具有吸附作用，能够吸附色素和异味．

【解答】解：（1）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1

体积的水，立

2

即旋紧瓶盖，振荡，可以观察到塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，故填：塑料瓶变瘪，

能溶于水；

（2）木炭能够吸附集气瓶中的二氧化氮，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，最终观察到红棕色消失．故填：红棕色消失；吸附．

【点评】本题考查的是二氧化碳的化学性质的实验探究，完成此题，可以依据已有的二氧化碳的性质进行．

【典例8】（2018秋?商南县期末）设计实验证明二氧化碳的有关性质，完成下列表格（文字或图示均可）．

实验操作现象结论

（1）二氧化碳的密度比空气

的大

（2）二氧化碳能溶于水

【分析】（1）可以根据实验现象分析二氧化碳的物理性质和化学性质；

（2）取一个塑料瓶，收集一瓶二氧化碳气体，然后加水，当加入1/3体积的蒸馏水后，立即旋紧瓶盖，震荡，观察到塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水，使瓶内压强变小．

【解答】解：（1）如图1，向盛有阶梯蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳，可以观察到下层的蜡烛火焰先熄灭，上层的蜡烛火焰后熄灭；由此可知二氧化碳具有的性质是密度比空气大，不能燃烧、不能支持燃烧．

（2）如图2，根据压强的知识可以设计实验：取一个塑料瓶，收集一瓶二氧化碳气体，然后加水，当加入1

3

体积的蒸馏水后，立即旋紧瓶盖，震荡，观察到塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水，使瓶内压强变小．

故答案是：

实验操作现象结论

向盛有阶梯蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳下层的蜡烛火焰先熄灭，上

层的蜡烛火焰后熄灭

（1）二氧化碳的密度比空气

的大

取一个塑料瓶，收集一瓶二

氧化碳气体，然后加水，当加

入1

3

体积的蒸馏水后，立即旋

紧瓶盖，震荡

塑料瓶变瘪（2）二氧化碳能溶于水

【点评】此题开放性性较强，比如可以设计多种实验证实二氧化碳比空气的密度大，像二氧化碳可以像水一样倾倒等．

【典例9】（2019?乐陵市二模）“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制被储藏物细胞呼吸的目的。

（1）干冰可用于“温控保鲜”，利用干冰的性质是升华吸热。

（2）“气调保鲜”中可使用CO2来抑制细菌。CO2进入细菌细胞液后能产生酸性物质，抑制细菌生长。请用化学方程式解释酸性物质的产生：H2O+CO2═H2CO3。

（3）冰箱中常用如图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。分离后，通入冰箱保鲜室内的气体是“富氮空气”（填“富氮空气”或“富氧空气”）。

【分析】（1）根据干冰升华吸热考虑；（2）根据二氧化碳与水反应生成碳酸考虑；（3）根据食物容易氧化变质，氮气化学性质稳定，可以用来保存食物。

【解答】解：（1）干冰升华吸热，使周围温度降低可以控制温度；

（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，所以方程式是：H2O+CO2═H2CO3；

（3）食物容易氧化变质，氮气化学性质稳定，可以用来保存食物，所以通入冰箱保鲜室内的气体是“富氮空气”。

故答案为：（1）升华吸热；（2）H2O+CO2═H2CO3；（3）富氮空气。

【点评】解答本题关键是熟悉二氧化碳的性质和用途，方程式的书写方法。

【典例10】（2017秋?古塔区校级月考）物质的某些性质可能有利于人类，也可能不利于人类．请仿照实例填写．

物质有利的一面（用途）不利的一面（危害）

一氧化碳作燃料有毒

氧气支持燃烧和供给呼吸能使物质氧化变质

二氧化碳是植物光合作用的原料引起温室效应

【分析】氧气：运用氧气是一种化学性质比较活泼的气体，常温下可以与许多物质发生反应，主要用途是支持燃烧和维持呼吸，但氧气的存在能引发火灾．

运用二氧化碳是植物光合作用的原料但能引起温室效应解答．

【解答】解：氧气：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，常温下可以与许多物质发生反应，主要用途是支持燃烧和维持呼吸，但氧气的存在能使物质燃烧更旺；

故答案：有利的一面是支持燃烧和供给呼吸，不利的一面是能使物质氧化变质．

二氧化碳：它是植物光合作用的原料但能引起温室效应；

故答案：有利的一面是二氧化碳是植物光合作用的原料，不利的一面是引起温室效应．【点评】物质都有两面性，平时一定要全面看待物质，多数物质都有两面性．