2.2二氧化碳性质及制取--2023-2024学年九年级化学沪教版上册

2.2.1 二氧化碳的性质及用途 1. 二氧化碳在自然界中的循环 二氧化碳的产生途径 主要途径：煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧 次要途径：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用 二氧化碳的消耗途径 植物的光合作用、海水吸收等 2. 二氧化碳的性质及用途 （1）物理性质 通常情况（20℃、101kPa）下，二氧化碳是 、 的气体。二氧化碳的密度 空气。 二氧化碳 溶于水，在通常情况下，1L 水中能溶解约 L 二氧化碳气体。 （2）二氧化碳的三态变化及用途 二氧化碳的三态 二氧化碳的性质 二氧化碳的用途 能溶于水（物理性质）； 制作碳酸饮料。 能与水反应生成碳酸（化学性质）。 在加压、降温条件下，二氧化碳气体被液化，得 一般情况下，不燃烧也不支持燃烧（化学 用于灭火。 到液态二氧化碳。 性质），密度比空气大（物理性质）。 进一步加压、降温，得到固态二氧化碳（干冰）。 用于人工降雨；舞 但在常温下，当温度高于-78℃时，固态二氧化 干冰升华吸热（物理性质）。 台云雾；作制冷剂。 碳就会升华，直接变成气态二氧化碳。 能参与植物的光合作用（化学性质）。 做气体肥料。 （3）二氧化碳的化学性质 ① 一般情况下，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。 实验装置 实验现象 实验结论 CO2 面的蜡烛先熄灭， 二氧化碳的密度比空气大（物理性质） 面的蜡烛后熄灭。 一般情况下，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧（化学性质） ② 二氧化碳与水反应 实验图示 实验现象 实验解释与结论 文字表达式与符号表达式 二氧化碳通入 二氧化碳能与水 文字表达式： 紫色石蕊试液 反应生成碳酸，碳 中，溶液会由紫 酸能使紫色石蕊 色变成红色。 试液变红。 符号表达式： 将汽水中的二氧化碳通入 紫色石蕊试液 实验图示 实验现象 实验解释与结论 文字表达式与符号表达式 溶液中有气泡 碳酸是一种不稳 文字表达式： 产生，溶液由红 定的物质,稍加热 色重新变成紫 就会分解成二氧 色。 化碳和水。 符号表达式： 加热含石蕊的碳酸溶液 ③ 二氧化碳与澄清水灰水反应 澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，能与二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀。 实验现象： 文字表达式： 检测汽水中是否含有二氧化碳 符号表达式： 3. 化合反应和分解反应 反应类型 化合反应 分解反应 定义 由 或者 物质生成 新物质的 由 物质生成 或 新物 反应。 质的反应。 特点 多变一 一变多 举例 二氧化碳 + 水 → 碳酸 加热 碳酸 二氧化碳+水 通式 A + B + C + ⋯ . → D D → A + B + C + ⋯ 注意事项 有些反应既不属于化合反应，又不属于分解反应，比如二氧化碳和澄清石灰水反应。 化合反应和分解反应是化学反应的基本类型，而氧化反应不是化学反应的基本类型。 4. 二氧化碳的扩展 紫花代表浸过干紫色石蕊试液的干燥花朵 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 现象 变红 不变色 不变色 变红 分析 二氧化碳和水都不能使紫色石蕊变红；二氧化碳和水反应生成的新物质碳酸能使紫色石蕊变红 2.2.2 二氧化碳的实验室制法 1. 实验原理 选用大理石或者石灰石（两者的主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳。 文字表达式： 符号表达式： 2. 实验装置 ① 发生装置（选择依据：反应物的状态和反应条件） 实验仪器： 采用固液不加热（常温）型气体发生装置。 长颈漏斗要伸入液面以下，形成液封，防止 ② 收集装置及方法（装置选择依据：待收集气体的密度、是否溶于水、是否与水反应、是否与空气中的成分反应） 二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水、与水反应，所以选用向上排空气法收集。 向上排空气法收集 3. 实验步骤 实验步骤 操作方法 图示 ① 连接仪器，组装实验装置 由长颈漏斗往锥形瓶内注水使液面没过长颈漏 ② 检查装置的气密性 斗末端，关闭弹簧夹，继续向长颈漏斗内注入一 定量的水，静置一段时间后，若观察到长颈漏斗 内液面稳定不下降，说明装置气密性良好。 ③ 向锥形瓶中加人块状 （或 ），并塞紧双孔橡皮塞。 ④ 向长颈漏斗中倒人 ，使锥形瓶内液面浸没长颈漏斗末端。 ⑤ 用向上排空气法收集气体。 ⑥ 验满。 4. 检验与验满 检验 验满 方法 将制取的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二 变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。 氧化碳气体已集满。 图示 5. 如何选择合适的装置 制取较少量的二氧化碳气体 在制气的过程中随时补充酸液 控制反应的速率 随时控制反应的发生和停止 6. 附加（了解即可，不作要求，高分冲呀！） （1）在进入山洞或者许久未开启的地窖前应先进行“灯火试验”，待确认环境安全再进入，以免二氧化碳含量过 高，对人体产生有害影响。 （2）制取二氧化碳的药品选用大理石（或石灰石）和稀盐酸的原因： ① 不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，混在一氧化碳气体中，使收集的二氧化碳气体不纯。 ② 不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与大理石（或石灰石）中的碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖 在大理石（或石灰石）的表面会阻止反应的继续发生。 ③ 不能选用碳酸钠、碳酸钙、碳酸氢钠等纯净物的粉末，其与稀盐酸反应的速率太快，生成的气体难以收集。 练习题 练习 1：实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ） A B C D 练习 2：根据图示回答问题，填写对应装置的英文字母。 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ F 氢气是相同条件下密度最小的气体，难溶于水。实验室中可以用金属锌与稀硫酸反应制取氢气，其发生装置应使 用 ，收集装置可选用 。 学科网（北京）股份有限公司 $$