浙教版八年级下册科学：第4节 二氧化碳

。
1% H2O2 溶液/毫升
50 50 50
加入 MnO 2 的质量/克
0.1 0.2 0.4
测量 40 秒末得到 O2 的体积/毫升
【解析】 由实验一可知，加入一定质量的 MnO2 后，带火星 的木条马上复燃，说明马上有氧气生成，但这并不能说明 MnO2 起催化作用(它可能参与了反应)，因为无法判断 MnO2 在反应 前后质量和化学性质是否改变。由实验二的表格设计中可以看 出，加入的 MnO2 质量是变量，即要探究过氧化氢分解的快慢 与加入的 MnO2 的质量的关系。 【答案】 实验一：不能；虽然能改变反应速度，但无法判断 MnO2 在反应前后质量和化学性质有无改变 实验二：探究二 氧化锰质量对过氧化氢分解的催化效果的影响
。
【解析】 实验一：二氧化碳能溶于水，使得塑料瓶中气压减 小，塑料瓶变瘪。实验二：装置 B 中碳酸氢钠溶液吸收了二氧 化碳气体中混杂的氯化氢气体，通入装置 C 中的气体只有二氧 化碳，二氧化碳溶于水中达到饱和后，继续进入 C 中的二氧化 碳将 C 装置中的蒸馏水压入烧杯中，在这一过程中溶于水中的 二氧化碳会与水反应生成碳酸，故测得烧杯中液体的 pH＜7.0。 实验三：装置 E 中在水面上放一层植物油，由于二氧化碳不溶 于植物油，故可以隔离二氧化碳和水，防止二氧化碳溶于水中。
【变式 2­2】 上课时，老师演示了“过氧化氢制取氧气”的
实验，可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气，小科 对此产生了疑问。老师解释说：“从某个角度分析，每一 种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处”。请你对这 两种制取氧气的方法进行分析比较，从三个不同角度说出 它们的差异和优势。
【答案】
比较
前者节省成本
反应剧烈，气流不
反应平稳，气流容
5 易控制，混合液容 易冲出容器
易控制
后者更加安全
知识梳理
专题三 二氧化碳
1．物理性质：常温下二氧化碳是无• 色。无• 味。、密度比空气大• 、。 能• 溶。于水的气体。
2．化学性质：①二氧化碳一般不能燃烧也不支• 持。燃烧，不能 供给呼吸；②二氧化碳与水• 反。应生成碳酸，碳酸分解生成 水• 和。二氧化碳；③能跟澄清石灰水反应生成碳酸钙和水， 使澄清石灰水变• 浑。浊。
差异
角度 过氧化氢制取氧气 高锰酸钾制取氧气
优势
1
不需要加热
需要加热
前者节约能源，操 作简便
相同质量的反应物 相同质量的反应物 前者节约资源(或 2 制得的氧气质量多 制得的氧气质量少 氧原子利用率高)
产物除了水，没有 产物多种，较少被 前者有利于环境保
3
废弃物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用
护
反应结束后的催化 反应结束后剩余物 4 剂容易回收利用 质回收利用较难
两个密封瓶 A、B 内。 ②将 A 瓶移到光下 6～7 小时，B 瓶仍放在暗处(如图 3-7 甲)。 ③取下玻盖，将点燃的蜡烛分别伸入 A、B 瓶(如图 3-7 乙)。 ④取 A、B 瓶中大小相同的两片叶片，放入盛有酒精的小烧杯
系 作用也无法正常进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸
收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用
与光合作用是相互依存的关系。
精选例析
【典例 4】 某兴趣小组探究“植物的光合作用和呼吸作用”的实 验步骤如下：
图 3-7 ①将长势、大小相同的两株天竺葵放在暗处 2 天后，分别置于
请写出该反应的化学方程式：
。
【解析】 (1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气，用 过氧化氢和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验 更简便外，还有过氧化氢分解可以提供充足的氧气，让铁丝燃 烧更持久。 (2)铁在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大 量的热，有黑色固体生成，其反应的化学方程式为 3Fe＋ 2O2=点==燃==Fe3O4。 【答案】 (1)过氧化氢可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更 持久 (2)剧烈燃烧，火星四射 3Fe＋2O2==点=燃==Fe3O4
放入的物质是____________。 (2)写出该方法制取氧气的文字表达式：_______________；
要收集一瓶纯净的氧气，应选择装置_____(填字母)。
(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时，开始用 B 收集 氧气，过一段时间后，用带火星的木条放在瓶口以及伸 入瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其原因可能是_________ ______________________________________________。
精选例析
【典例 1】 用如图 3-1 所示的装置可以
测定空气中氧气的含量，实验前在集
气瓶中加入少量水，并做上记号。下
列说法错．误．的是
()
A．实验所用红磷一定要过量
B．点燃红磷前先用止水夹夹紧乳胶管
C．红磷熄灭后立即打开止水夹开始读数
D．最终进入集气瓶内的水的体积就是氧气的体积
【解析】 实验所用红磷一定要过量，如果红磷不足，会使氧 气有剩余，结果不准确；点燃红磷前先用止水夹夹紧乳胶管， 防止红磷燃烧时空气受热从导管逸出；红磷熄灭后要等集气瓶 冷却至室温再打开止水夹读数；因为空气中氧气全部被消耗 掉，所以最终进入集气瓶内的水的体积就是氧气的体积。 【答案】 C
图 3-6 所示组装装置并进行实验，(NaHCO3 溶液能吸收氯 化氢气体而不吸收二氧化碳)，再用 pH 计测定从装置 C
排到烧杯中的液体的 pH。测得烧杯中液体的 pH<7.0，说
明溶液呈酸性，原因是
。
实验三：若用装置 E 收集 CO2 并测量生成的 CO2 气体的 体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
【答案】 (1)石灰石和稀盐酸 (2)实验一：变瘪 实验二： 二氧化碳溶于水生成碳酸，呈现酸性 实验三：隔离水和二氧 化碳，防止二氧化碳溶于水
利用以下图表分析区别和联系
知识梳理
专题四 光合作用和呼吸作用
区别与联系
光合作用
呼吸作用
部位
含• 叶。绿体的细胞
所•有的。活细胞
区
条件
光• 。
别
原料
二• 氧。化碳、水
3．实验室制法：大理石与稀盐酸反应，反应的化学方程式为 C• aC。O3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
精选例析
【典例 3】 某兴趣小组 利用如图 3-5 所示装 置进行二氧化碳的制 取和部分性质实验， 回答下列问题。 (1)关闭 E 打开 C，从长颈漏斗 A 中加入液体与锥形瓶 B 中的固体接触，即有二氧化碳气体产生。观察到 D 中的 蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有________________的 性质。写出实验室制取二氧化碳的化学方程式： ____________________。
【解析】 (1)二氧化碳气体使 D 中的蜡烛慢慢熄灭，说明它 不燃烧也不支持燃烧。
(2)碳酸钠能与盐酸反应产生二氧化碳，使蘸有澄清石灰水的玻 璃片上生成白色沉淀；虚线框内装置适于固体和液体不需要加
热的反应，因此可以用于 MnO2 催化分解 H2O2 制取氧气。
【答案】 (1)不燃烧也不支持燃烧 CaCO3＋2HCl===CaCl2
知识梳理
专题一 空气
1．主要成分：氮• 气。(78%)、氧• 气。(21%)、 二氧化碳 、稀有气 体、水蒸气及其他杂质(%为体• 积。分数)。
2．各成分的用途。 (1)N2：工业上生产硝酸和氮肥的重要原料；液氮常用作制• 。 冷• 剂。；因为 N2 的性质稳定 ，所以可用于食品防腐、保 鲜，也可用于延长灯泡的使用寿命。 (2)O2 是供给呼吸的重要物质；可作助燃剂，用于钢铁冶炼、 金属焊接等。
(4) 装 置 A 中 反 应 剧 烈 ， 据 此 提 出 的 安 全 注 意 事 项 是 ________(填序号)。 ①控制液体的滴加速度 ②用体积较小的锥形瓶 ③加热反应物
【解析】 (1)制取气体的发生装置由反应物的状态和反应的 条件决定，故固体二氧化锰放入锥形瓶中，过氧化氢溶液放入 分液漏斗中。 (2)排空气法与排水法比较，排水法收集的气体更纯净。 (3)制取气体首先要检查装置的气密性，若收集不到气体，应从 装置的气密性上找原因。 (4)此反应剧烈，应通过控制液体的滴加速度来调节反应的速 度。 【答案】 (1)过氧化氢溶液 二氧化锰 (2)过氧化氢―二氧―化→锰
(2)关闭 C 打开 E，观察到 G 中的蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气 生成。 【查阅资料】 二氧化碳能与过氧化钠(Na2O2)反应生成碳酸 钠和氧气，碳酸钠与稀盐酸反应有 CO2 气体生成。 【实验探究】 要检验反应后 F 中的固体物质含有碳酸钠， 可取少量反应后 F 中的固体物质于试管中，滴入________， 观察到有气泡产生；用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管 口，观察到____________________，写出该反应的化学方程 式：____________________________。 【实验结论】 反应后 F 中的固体物质含有碳酸钠。二氧化 碳与过氧化钠反应的化学方程式为____________________。 【拓展联系】 虚线框内装置还可以作为实验室制备 __________的发生装置，写出反应的化学方程式：_________ _________________________。
＋CO2↑＋H2O (2)稀盐酸(或稀硫酸) 玻璃片上出现白色固
体
Ca(OH)2 ＋ CO2===CaCO3↓ ＋ H2O 2Na2O2 ＋
2CO2===2Na2CO3＋O2 氧气 2H2O2 M==nO=22H2O＋O2↑
变式应用
【变式 3】 某科学兴趣小组的同学对实验室制取 CO2 及相
关性质进行一系列的探究活动。
变式应用
【变式 1】 如图 3-2 所示是铁丝在氧气中
燃烧的改进实验，用适量过氧化氢和二
氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。
(1)用过氧化氢在二氧化锰代替原集气 瓶里的水，其优点除了使实验更简便
外，还有
。
(2) 实 验 中 可 观 察 到 铁 丝 燃 烧 的 现 象
是
，并放出大量热，生成一种黑色固体，
知识梳理
专题二 氧气
1．物理性质：氧气通常是无• 色。、无• 味。的气体，密度比空气大• ，。 不• 易。溶于水，液态、固态时呈蓝色。
2．化学性质：氧气的化学性质活• 泼。，在一定条件下可与很多 物质发生氧• 化。反应。氧气具有助燃性，能够支持燃烧。
3．实验室制氧气的方法：①加热高• 锰。酸钾；②加热氯酸钾和 二氧化锰混合物；③往过• 氧。化氢溶液中加入二氧化锰。
水＋氧气 D (3)实验装置气密性不好 (4)①
变式应用
【变式 2­1】 为探究催化 剂 对 过 氧 化 氢 (H2O 2) 分 解的催化效果，某研究
小组做了如下实验。
实验一：图 3-4 中的实验
能否证明 MnO2 是过氧化氢分解反应的催化剂？
并说明理由。
。
实验二：从表格的设计可以看出，该实验的目的是
4．燃烧的条件：可燃物在有充足助燃剂时，温度达到着• 火。点。
精选例析
【典例 2】 过氧化氢溶液在催化剂二氧化锰的作用下能迅速
分解生成氧气和水。可以通过调节分液漏斗的活塞来控制 液体的滴加速度，根据图 3-3 回答下列问题。
图 3-3 (1)分液漏斗中应放入的物质是____________，锥形瓶内应
产物
有• 机物。、氧气
有• 光。、无光均可
有• 机。物、氧气 二• 氧。化碳、水
能量、物质转变 制• 造有。机物，储存能量 分• 解。有机物，释放能量
如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法正常进行。这是因
为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，呼吸作用所释放的
联 能量正是光合作用储存在有机物中的能量。如果没有呼吸作用，光合
(3)稀有气体(包括氦、氖、氩、氪、氙、氡)：因为化学性 质稳定，常用作保护气；通电时能发出不同颜色的光，
故可用作各种用途的电光源。 (4)CO2 是光合作用的原料；固态 CO2(俗称干• 冰。)可作制冷
剂，用于冷藏、人工降雨等； 在工业上可用于制碱、尿
素、汽水等；还可用于灭火。CO2 在空气中的含量少， 故不采用分离空气的方法制取。 3．测定空气中氧气的含量实验原理：完全消耗一定量的空气 中的氧• 气。，导致气体的压强变小• ，。恢复原状态后减少的体 积即为氧• 气。的体积。
(1)气体制取：按如图 3-6A 所示的制取装置进行实验，实
验室制取 CO2 所用药品是
。
图 3-6
(2)实验探究：
实验一：向一个充满 CO2 气体的质地较软的塑料瓶中加入 约 1/3 体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶。可观
察到塑料瓶
，说明 CO2 能溶于水。
实验二：先用集气瓶装满一瓶蒸馏水(pH ＝7.0)。然后按如