二氧化碳的相关性质

第二节二氧化碳的相关性质

讲方法

一、考查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。

二、考查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

学思路

铺垫1. （江苏中考）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

【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叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的类饮料。固体CO

2

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。【答案】C

铺垫2.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（）

A B C D

【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。

【答案】B

压轴题.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↑

【解析】二氧化碳易溶于水，所以不能用排水法收集，二氧化碳密度比空气大，所以用向上排空气法收集。

提能力

1. 小红同学为探究二氧化碳与水反应的生成物，做了如下实验：

将水倒入集满二氧化碳且质地较软的塑料瓶中，立即旋紧瓶盖，振荡；再取塑料瓶中液体少许，向试管中滴加紫色石蕊试液，观察到紫色石蕊试液变成了红色。为了探究是什么物质使紫色石蕊变红了，小红同学作了大胆猜想，并用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图1）

图1

⑴请和小同学一起完成下表。

⑵小红同学做了一个对比实验来确定CO2与水反应生成具有酸性的物质，此对实验方案是___________（填上图中的实验方案序号）

【答案】

（1）

（2）Ⅰ。

【解析】实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明稀醋酸使紫色石蕊变红，而水不能使紫色石蕊变色，Ⅲ中说明二氧化碳不能使石蕊变红色，Ⅰ和Ⅳ对比，说明二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸的性质。

2.某研究性学习小组的同学欲利用下列装置（如图2所示）探究绿色植物呼吸作用过程中是否有二氧化碳气体产生，设计的探究实验过程如下：

（1）假设：绿色植物在呼吸作用过程中有二氧化碳产生。

（2）设计方案：使绿色植物在避光的黑暗处发生呼吸作用，检验呼吸过程中产生的气体。

（3）查阅资料：

①绿色植物光合作用过程：二氧化碳+水→有机物+氧气（条件：光、叶绿体）

②绿色植物呼吸作用过程：有机物+氧气→二氧化碳+水（条件：酶存在）

（4）实验：

（5）结论与讨论：

①能表示这个探究实验获得成功的两个主要现象是________________和_____________。

②如果该小组探究的结论不正确，原因是多方面的。请从实验条件控制上找可能的两个原因。一是________________________；二是_______________________。

【答案】

（4）①除尽空气中二氧化碳等酸性气体②检验二氧化碳是否被除净

③保证绿色植物只发生呼吸作用或避免绿色植物发生光合作用

④出现浑浊CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O⑤变浑浊

（5）①B中不出现浑浊D中出现浑浊

②鼓入空气时间不够D中石灰水太少（C中绿色植物太少，C装置中的玻璃罩漏光；合理答案均可）

【解析】A、B两个装置主要是为了除去空气中的二氧化碳和检验二氧化碳是否除净的作用，才能保证本实验的正确性。结论不正确的原因是多方面的，具有开放性，从实验的角度综合分析。

3. 聪聪同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片，并设计了如图所示的装置来制取二氧化碳，该装置能随时控制反应的发生。请回答下列问题：

（1）大理石放在中，装置（a）中的反应的化学方程式

为；

（2）用装置（b）收集二氧化碳，验满时应把燃着的木条放在（选填字母）处。【答案】⑴小药瓶，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O ＋CO2↑；⑵a

【解析】本题以家庭废弃物的利用为出发点研究化学问题，这是今后命题的新趋势之一。解题时要抓住“该装置能随时控制反应的发生”这一关键提示语，联系实验室制取CO2的简易装置，便可能得出应将大理石放在小塑料瓶中。用向上排空气法收集CO2气体的验满方法是把燃着的木条放在集气瓶口，看火焰是否熄灭。

4.实验室用来制备和收集气体的部分装置如图所示：

（1）①用高锰酸钾制备氧气，选用的发生装置为（填序号）