内容正文:
第三部分 身边的化学物质
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课时13 碳和碳的氧化物(二)
——二氧化碳的性质与制取
目 录
01
考情分析
02
知识梳理
03
易错辨析
04
难点突破
05
真题演练
06
素养提升
01
考情分析
2022年课标解读 题型 估分值
1. 理解二氧化碳的性质和用途
2.理解实验室制取二氧化碳的原理、方法、
操作
3.了解自然界中的碳循环 选择题
实验题 4分
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02
知识梳理
物理性质:无色、无味的气体,______溶于水、密度比空气______
(1)一般情况下,既不________也不________
(2)与水反应:______________________________(能使紫色石蕊变______)
(3)与澄清石灰水反应:_________________________________________
①CO2气体的检验
②长期放置的石灰水,瓶壁会出现一层白色物质
③刚抹过石灰浆的墙壁,生上炭火炉时,墙壁反而更潮湿
④建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土
⑤鸡蛋放入石灰水中一会儿后取出,可以保鲜
(4)与氢氧化钠反应:_________________________________(知识迁移碱类变质问题)
(5)二氧化碳能与炽热的碳反应:__________________
(6)参加光合作用
二氧化碳
性质
化学性质
能
大
可燃
助燃
CO2+H2O===H2CO3
红
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
C+CO2 2CO
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用途
作气体肥料
用于灭火
干冰(固体____________)作___________,用于____________
二氧化碳
二氧化碳
制冷剂
人工降雨
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【特别提醒】
①二氧化碳能溶于水,不能说是易溶于水。
②检验二氧化碳常用澄清石灰水,吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液。
③干冰是固体二氧化碳,是纯净物。干冰用于人工降雨属于物理变化。
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工业制取(高温煅烧石灰石):__________________________
实验室制取
药品:__________和____________________
化学方程式:_________________________________________________
装置:发生装置(____________型),收集装置(______________法)
步骤:(1)检查装置的气密性;(2)装入大理石,塞紧胶塞;(3)固定装置;(4)从长颈漏斗
加入稀盐酸至________________________;(5)收集气体,导管一定要伸入集气瓶底部;
(6)检验是否集满
检验:将气体通入______________中,如果________________,
则该气体为CO2
验满:用____________________,如果____________,则CO2已集满
二氧化碳
制取
CaCO3 CaO+CO2↑
稀盐酸
大理石(或石灰石)
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
固液常温
向上排空气
长颈漏斗下端管口液封
澄清石灰水
石灰水变浑浊
燃着的木条放瓶口
木条熄灭
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自然界中CO2的循环:呼吸作用释放CO2,光合作用吸收CO2
防止温室效应进一步增强的措施:__________________、____________等
不能供给呼吸,在进入干涸的深井前必须做____________
对生活和环境的影响
二氧化碳
减少化石燃料的使用
植树造林
灯火试验
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二、碳、一氧化碳、二氧化碳的转化(用化学方程式表示)
1.C转化成CO2:(1)________________;
(2)___________________________。
C+O2 CO2
C+2CuO 2Cu+CO2↑
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2.C转化成CO:(1)_________________;(2)__________________。
3.CO转化成CO2:(1)____________________;(2)____________________
________________。
4.CO2转化成CO:__________________。
2C+O2 2CO
C+CO2 2CO
2CO+O2 2CO2
CO+CuO Cu
+CO2
C+CO2 2CO
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03
易错辨析
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
1. 用燃着的木条伸进某瓶气体中,木条熄灭,该气体一定是CO2。( )
2.二氧化碳含量过高会使人感到头晕气闷,甚至让人神志不清以致死亡。
( )
3.干冰就是冰。( )
4.除去CO2中的CO,可使气体通过氢氧化钠溶液。( )
5.向紫色石蕊溶液中通入CO2,溶液变红,说明CO2呈酸性。( )
6.正常雨水显酸性:CO2+H2O===H2CO3。( )
7.不能用氢氧化钠固体或碱石灰干燥二氧化碳。 ( )
8.一氧化碳和二氧化碳化学性质不同的原因是分子的构成不同。( )
×
√
×
×
×
√
√
√
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04
难点突破
重难点突破:二氧化碳的制取和性质检验
利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。
(1)A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是________。
试管
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②实验室制取CO2的化学方程式是___________________________________
________;收集CO2可选用的装置是______(填序号),检验CO2收集满的方法是____________________________________________________。
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是________________________。
④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是______________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+
CO2↑
D
将一根燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了
长颈漏斗内的液面上升
可以控制反应的速率
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(2)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:
步骤1:如图2所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250 mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85 mL液体。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡烧瓶。
步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。
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①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式:____________________________________________。
②曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是__________________,导致CD段气压快速变小的操作是________。
③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是_____(填序号)。
a.CO2能溶于水
b.CO2能与水发生反应
c.CO2能与NaOH溶液发生反应
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
二氧化碳溶于水
振荡
c
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如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法不正确的是( )
A.乙处的现象是黑色粉末逐渐变红
B.甲处发生的反应是典型的吸热反应
C.丙处试管可防止液体倒吸
D.该装置的不足之处是未进行尾气处理
D
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二氧化碳是一种温室气体,某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证,当打开K,反应一段时间后:
(1)B处的现象是_____________________,原因是______________________
(用化学方程式表示)。
紫色石蕊溶液变为红色
H2O+CO2===H2CO3
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(2)C处现象是__________,写出C处发生反应的化学方程式:_________
___________________________________。
(3)A处反应的化学方程式是_____________________________________。
(4)D处的现象:_____________________;原因是____________________
_____、__________________________________________。
变浑浊
Ca(OH)2+
CO2===CaCO3↓+H2O
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
蜡烛由下往上依次熄灭
二氧化碳密度大于空
气
二氧化碳不可燃,也不支持一般可燃物燃烧
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考点归纳:
对比项目 CO2 CO
物理性质 无色无味气体,能溶于水,密度比空气大,干冰易升华 无色无味气体,难溶于水,密度比空气略小
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化学性质 可燃性 既不能燃烧,也不支持燃烧 有可燃性2CO+O2 CO2
还原性 没有还原性,有较弱的氧化性C+CO2 2CO 有还原性CO+CuO
Cu+CO2
与水反应 与水反应CO2+H2O===H2CO3 不能与水反应
化学性质 与碱反应 与石灰水反应CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 不能与石灰水反应
毒性 无毒 有剧毒
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主要用途 可制汽水,作制冷剂,灭火,气体肥料 气体燃料、高炉炼铁
对环境的影响 造成温室效应 污染空气
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05
真题演练
二氧化碳的性质及用途
1.(2022•广东模拟)下列关于CO2的说法正确的是( )
A.通常情况下,二氧化碳以气态存在,是无色、无味的
B.CO2能使紫色石蕊溶液变红,说明CO2显酸性
C.可以用燃着的木条检验收集的气体是否为CO2
D.空气中CO2含量过高会引起酸雨
A
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2.证据推理是化学学科核心素养的重要内容,下列推理正确的是( )
A.一定条件下,CO能够还原Fe2O3生成Fe,故CO也能够还原CuO 生
成Cu
B.某物质在氧气中燃烧生成CO2和H2O,则该物质含有C、H、O三种
元素
C.单质中只含一种元素,故含有一种元素的物质一定是单质
D.二氧化碳能使燃着的木条熄灭,则能使燃着木条熄灭的气体一定是二氧化碳
A
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3.二氧化碳的下列用途与其性质对应关系不正确的是( )
A.二氧化碳能用作灭火——本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大
B.干冰能用于人工降雨——升华吸收热量
C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料——溶于水且与水反应生成碳酸
D.二氧化碳用作气体肥料——能溶于水
D
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CO和CO2的转化、除杂
4.除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,最合理的方法是( )
A.使混合气体通过氢氧化钠溶液
B.将混合气体点燃
C.使混合气体通过灼热的氧化铜
D.使混合气体通过灼热的焦炭
C
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5.回答下列与CO、CO2有关的问题。
(1)有毒的是____________________。
(2)能灭火的是_____________________。
(3)它们的化学性质差异很大,根本原因是它们的_________不同;其中一氧化碳转化成二氧化碳的化学方程式是______________________________
_______________。
一氧化碳(或CO)
二氧化碳(或CO2)
分子构成
O2+2CO 2CO2(合理
即可)
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(4)若要除去CO气体中混有的CO2气体,同时收集到比较纯净的CO气体。请仅从下图中选择一个最佳装置,完成上述实验,你的选择是________(填序号)。
③
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6.以CO2为碳源,与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物,此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物,反应原理如下图所示:
请回答下列问题:
(1)B的化学式是__________。
C6H6
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(2)在催化剂Ⅰ中发生反应的化学方程式是_________________________。
(3)由CO2和H2反应生成A的总反应化学方程式是_______________________
_________________。
(4)该反应工业化生产后的重要意义是________________________________
______________________。
CO2+H2 CO+H2O
4CO2+13H2
C4H10+8H2O
减少温室气体,减少化石能源使用
(合理即可)
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06
素养提升
7.(2023•广西)党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。下列做法与这一要求不相符的是( )
A.乘公交车出行 B.回收废旧电池
C.大量焚烧秸秆 D.推广风力发电
C
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8.(2022•安徽节选)海洋封存是实现“碳中和”的途径之一,其原理是利用CO2在水中的溶解性来吸收CO2。某小组开展活动探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况。
相同条件下,该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2(如下图),待收集100 mL CO2后,移出导管,每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验,所测数据平均值如下表:
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59
排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88
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(1)图中发生装置中反应的化学方程式为____________________________
_________,反应类型是______________。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O
+CO2↑
复分解反应
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(2)由上表数据分析:
①能用排水法收集CO2的理由是_____________________________________
________________________。
②相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是____(填“水”或“食盐水”)。
(3)海洋封存CO2可能带来的危害是__________________________________
(写1点即可)。
二氧化碳溶于水的速率远小于二氧化碳
逸出的速率
水
改变海水的pH,危害海洋生物健康
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