第12讲 二氧化碳的性质-【暑假自学课】2025年新八年级化学暑假提升精品讲义（沪科版·上海五四学制2024）

第12讲 二氧化碳的性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 二氧化碳的物理性质 1．基础物理性质与状态变化： （1）在通常状况下，二氧化碳是一种 色、 气味的气体。 （2）对二氧化碳气体进行 和 ，可以得到液态二氧化碳。 （3）对液态二氧化碳进一步 和 ，就可以得到固态二氧化碳。 （4）固态二氧化碳的外形与 相似。 （5）固态二氧化碳在 压下，当温度 （填“高于”或“低于”）-78.5℃时，会直接从固态变成气态，这个过程叫做 。 （6）因为固态二氧化碳容易 ，所以我们常称它为“ ”。 （7）干冰升华时能够 （填“吸收”或“放出”）大量的热。 （8）干冰升华后，不会留下任何 。 3．实验探究：观察干冰的物理性质与升华现象 实验目的： 观察干冰的状态、颜色、气味及其升华现象，感受升华吸热。 实验材料： 小块干冰（用夹子或厚手套取用）、烧杯、热水、温度计（可选）、气球、铁架台（可选）。 实验步骤与填空： （1）观察干冰： 状态： 态 颜色： 色 气味： 气味 （2）将一小块干冰放入干燥的烧杯中： 观察到烧杯内壁 （填“有”或“没有”）液体出现。 观察到烧杯内产生大量 （填“白烟”、“白雾”或“水蒸气”），这是干冰 （填物理变化名称）产生的低温使周围空气中的 遇冷凝结成小水滴形成的。 用手（注意安全，短暂靠近感受）或温度计靠近烧杯口（不接触干冰）： 感觉温度 （填“升高”或“降低”）。 说明干冰升华过程需要 （填“吸收”或“放出”）热量。 （3）（可选实验）将少量热水（约50℃）小心倒入装有干冰的烧杯中： 观察到白雾产生速度 （填“加快”或“减慢”），量 （填“增多”或“减少”）。 这是因为热水提供了 ，加速了干冰的 。 （4）（可选实验）将一小块干冰迅速放入气球口并扎紧： 观察到气球 （填“膨胀”或“瘪了”）。（答案：） 这是因为干冰在气球内 变成了 态的二氧化碳，体积 （填“增大”或“减小”）。 知识点2 二氧化碳的化学性质 1．二氧化碳的密度比空气 ，且 燃烧，也 燃烧。 2．二氧化碳 溶于水，溶解后部分与水反应生成 （化学式： ），该物质能使紫色石蕊试液变 色。 3．碳酸（H2CO3）性质 ，稍加热即分解为 和 ，反应的文字表达式为： 。 4．检验二氧化碳的试剂是 ，现象是 ，反应的文字表达式为： 。 5．碳酸饮料的制作利用了二氧化碳 溶于水且与水反应生成 的性质；饮用时感到凉爽是因为碳酸分解时 （吸收/放出）热量。 【实验探究】 实验1：探究二氧化碳密度与助燃性 装置：烧杯中固定两支 （等高/高低不同）的蜡烛，通过漏斗向烧杯 （缓缓倾倒/直接注入）二氧化碳。 现象：蜡烛火焰自 逐渐熄灭（填“上至下”或“下至上”）。 结论： （1）二氧化碳密度比空气 ； （2）二氧化碳 燃烧且 燃烧。 实验2：二氧化碳与水反应 操作：向充满CO₂的软塑料瓶中倒入半瓶 （滴加紫色石蕊试液的水），旋紧瓶盖后振荡。 现象： （1）瓶身 （膨胀/变瘪）； （2）溶液由紫色变为 色。 原理分析： （1）瓶身变瘪说明CO₂ 于水，瓶内气压 （增大/减小）； （2）溶液变红说明生成 （填物质名称）。 （3）反应的文字表达式为： 实验3：碳酸的不稳定性 操作：将实验2的液体加热。 现象：溶液由 色变回 色，同时有 产生。 结论： （1）碳酸受热分解为 和 ，反应属于 （物理/化学）变化。 （2）反应的文字表达式为： 实验4：二氧化碳与石灰水反应 操作：将二氧化碳通入澄清石灰水。 现象：石灰水变 。 结论： （1）该反应可用于 二氧化碳，生成 （填“可溶”或“难溶”）的碳酸钙。 （2）反应的文字表达式为： 知识点3 二氧化碳的用途 1．在大棚蔬菜种植中，二氧化碳用作“ 肥料”，这利用了它能参与植物 作用的重要 性质。 2．二氧化碳是生产 饮料的主要原料之一，这主要利用它能 于水的 性质，以及它能与水反应生成 的 性质。 3．二氧化碳可用于灭火，常用的灭火器是 灭火器。其灭火原理主要基于两点：一是它的 比空气大，能覆盖在燃烧物表面，隔绝空气；二是它本身 ，也 燃烧。 4．在化工生产中，二氧化碳是重要的 ，例如可用于生产 和 等。 5．固态二氧化碳俗称 ，利用它 时需要 大量的热这一 性质，常被用于冷藏食物。 6．利用干冰进行人工降雨，是利用干冰 吸热，使高空云层温度 ，促使水蒸气 成小水滴或冰晶，最终形成降水。 7．舞台表演中利用干冰制造云雾效果，同样是利用干冰 时 大量热，使周围空气温度 ，空气中的 凝结成无数小水滴，形成云雾。 【总结归纳】 序号 二氧化碳的用途 依赖的主要性质 （物理性质/化学性质） 性质的具体表现或解释 1 大棚蔬菜种植做“气体肥料” 参与光合作用： 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2（提供碳元素） 2 生产碳酸饮料的主要原料 能溶于水（物理）；与水反应生成碳酸： CO2+ H2O → H2CO3（化学） 3 用于灭火（二氧化碳灭火器） 密度比空气大（物理）；不能燃烧，也不支持燃烧（化学） 4 生产纯碱、化肥等化工原料 能与某些物质发生化学反应（如与氨水反应制化肥、侯氏制碱法等） 5 固体二氧化碳（干冰）冷藏食物 升华吸热： 干冰升华时吸收大量热，使环境温度急剧降低 6 固体二氧化碳（干冰）人工降雨 升华吸热： 使空气温度骤降，促使水蒸气凝结成水滴 7 固体二氧化碳（干冰）制造舞台云雾 升华吸热： 使周围空气温度降低，水蒸气凝结成小水滴形成雾 知识点4 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的 1．自然界中氧元素通过物质的转化使空气中氧气含量几乎保持恒定，称为 循环；碳元素的转化实现 循环，维持二氧化碳含量稳定。 2．氧气的主要消耗途径：生物 作用、燃料 等。 3．氧气的主要产生途径： 植物的 作用释放氧气。 4．二氧化碳的产生途径（至少填3种）： 作用、 喷发、生物 作用、生物体被 分解。 5．二氧化碳的吸收途径： 绿色植物通过 作用吸收CO₂，合成 ； 江河湖海的水体 CO₂，最终转化为 （如碳酸钙）。 6．氧循环和碳循环的意义： 维持大气中 和 含量的相对稳定； 保障 与 的平衡。 7．当前环境问题：含碳燃料消耗激增 → 大气中 含量持续上升 → 效应加剧 → 导致 变暖。 8．为应对气候变化提出的理念： 生活（减少日常碳排放）； 经济（通过技术创新减少含碳能源消耗）。 9．践行低碳生活的具体行动（举例）： 等。 10．结合图示回答下列问题 （1）图中动物箭头→植物：动物通过 作用消耗氧气，产生CO2； （2）图中植物箭头→大气：植物通过 作用吸收CO2，释放 ； （3）图中化石燃料箭头→大气：燃料 释放CO2； （4）图中大气箭头→水体：CO2被 吸收溶解。 教材习题01（P72） 下列生活中二氧化碳的用途分别与其哪些性质有关？ （1）用干冰冷藏食品。 （2）用二氧化碳灭火器灭火。 解题方法 这道题考查的是“性质决定用途”这一核心科学观念。解题的关键在于： · 明确用途的具体过程：仔细阅读题目描述，弄清楚这个用途具体是怎么实现的，发生了什么关键的动作或现象。 · 联想二氧化碳的相关性质：根据用途中的关键动作或现象，回忆二氧化碳具有哪些物理性质或化学性质可以解释这个动作或现象的发生。 · 精准匹配：将用途中观察到的现象或实现方式，与二氧化碳对应的具体性质（物理或化学）准确地对应起来。 · 表述清晰：用简洁、准确的语言写出与用途直接相关的性质。 考点一 二氧化碳的物理性质 1．将干冰投放到云层中时，云层会迅速降温，云层中的一些水蒸气和小水滴遇冷凝成小冰晶或大的水滴，从而达到人工降雨的效果。下列说法不正确的是 A．将干冰投放到云层中时，干冰会升华吸热 B．小水滴凝成小冰晶时，水分子不再运动 C．水蒸气凝成小水滴时，水分子间的间隔缩小 D．干冰和冰都是纯净物 2．如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有 ①不能燃烧      ②不支持燃烧      ③有还原性      ④密度比空气大      ⑤密度比空气小 A．①②③ B．①②③ C．①②④ D．①②⑤ 3．用题图装置验证CO2的性质。在塑料瓶上打3个孔，在一根细铁丝上粘2张用石蕊溶液染成紫色的纸条（一干、一湿）放入塑料瓶中，通入CO2。下列说法错误的是 A．干的纸条先变红，湿的纸条后变红 B．低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 C．实验结束后取出湿的纸条用吹风机吹干，纸条由红变紫 D．该装置既能验证CO2的物理性质又能验证化学性质 4．下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是． A． B． C． D． 5．下列关于性质的实验中，能同时验证的化学性质和物理性质的是 A． B． C． D． 考点二 二氧化碳的化学性质 6．为验证二氧化碳的性质，兴趣小组进行了以下实验。 （1）图1中把Y型导管平放在桌面上，一段时间后，可观察到湿润的紫色石蕊试纸变为 色，干燥的紫色石蕊试纸不变色。 （2）若把Y型导管固定在铁架台上，a管位于上方b管位于下方，如图2所示，可观察到b管中试纸变色比a管更快，由此验证了二氧化碳具有的物理性质是 。 7．源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质。a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(垂直固定玻璃管的装置未画出）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是 A．该装置的左半部也可用于制取氧气 B．利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应 C．利用该装置不可以验证CO2密度比空气大 D．实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红 8．I.实验是进行科学探究的重要方式。请根据下图回答问题： （1）用图A所示装置在空气中点燃氢气，在点燃气等可燃性气体前，一定要先 。 （2）用图B所示装置，将二氧化碳缓缓通入竖直放置的玻璃管中能观察到 (选“甲”或“乙”)燃着的木条先熄灭。通过此现象可得出二氧化碳的物理性质是 。 （3）用图C所示装置，向充满CO2且气密性良好的软塑料瓶中，加入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡，观察 现象，说明CO2能溶于水。 （4）用图D所示装置挤压滴管的胶帽，使澄清石灰水滴入烧瓶，振荡烧瓶。烧瓶中发生反应化学方程式为 。 II.请参与某化学兴趣小组对 “二氧化碳溶于水是否与水反应” 的探究，并回答下列问题。 【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应 【探究思路】 （5）溶于水无明显现象， （填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】 （6）猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二： 。 【实验设计】 四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验： 序号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② 向第二朵纸花喷水 ③ ？ ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （7）“实验设计③” 的具体内容是 。写出 “实验设计④” 的化学方程式 。 【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。 【实验结论】 （8）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。 9．化学是一门以实验为基础的学科，请回答问题。 （1）图1中，一段时间后，观察到无色酚酞试液变红，说明分子具有的性质是 。 （2）将纯净干燥的CO2缓慢通入如图2装置，观察到塑料瓶内 （填“上方”或“下方”)的纸花先变红。纸花变红的原因是 (用化学方程式表示）。将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间后，纸花的颜色变化情况是 。 （3）如图3所示，在液面下拔下盛满CO2的试管塞，可观察到的现象是 、 。 10．同学们设计如图所示实验探究二氧化碳的性质，请回答： （1）实验一：两个大量筒中分别充满和空气，充满的量筒是 （填“A”或“B”），说明二氧化碳具有的物理性质是 。 （2）实验二：观察到塑料瓶变瘪的同时，还能观察到 现象。 （3）实验三：一段时间后，观察到Y型管左侧无变化，右侧湿润的紫色石蕊试纸变红，其原因是 。 考点三 二氧化碳的用途 11．荣昌卤鹅近期火爆全国。在卤鹅运输过程中，可用干冰保鲜。下列说法正确的是 A．干冰保鲜原理是升华时吸收大量热量 B．干冰升华时，二氧化碳分子的体积变大 C．低温下细菌繁殖慢，因分子静止不动 D．干冰和冰都可用于保鲜，属于同种物质 12．农作物生长需要充足的气体肥料。下列空气中的成分能作为气体肥料的是 A．氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．稀有气体 13．二氧化碳是自然界中的重要物质，下列与二氧化碳无关的是 A．光合作用 B．温室效应 C．酸雨形成 D．干冰制冷 14．二氧化碳在生产生活中应用广泛，下列不属于二氧化碳用途的是 A．生产碳酸饮料 B．用作气体肥料 C．供给呼吸 D．用于人工降雨 15．下列二氧化碳的用途既跟它的物理性质有关，又跟它的化学性质有关的是 A．制冷剂 B．温室中做气体肥料 C．做化工原料 D．灭火 考点四 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的 16．碳元素在地球表层系统各圈层中均有分布，而且与各圈层之间不断发生物质和能量交换。同学们梳理二氧化碳在各圈层间的转化关系，绘制了如下结构图分析自然界中的碳循环。 联系实际，解决问题： （1）岩石圈中的固态物质 （填一种）通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳。 （2）空气中的二氧化碳进入水圈利用的二氧化碳的物理性质是 ，二氧化碳从水圈转化到大气圈中发生反应的化学方程式是 。 （3）生物圈中绿色植物通过 作用，不断发生物质和能量的交换。 （4）碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时碳元素的 没有改变。 17．“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大循环。 请结合图示回答相关问题： （1）“碳中和”是指的排放和吸收实现“收支相抵”我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了我国的大国担当。图片中吸收二氧化碳的主要途径是⑦【海洋吸收二氧化碳：】和 （填“序号”）植物的光合作用； （2）从物质变化及分子角度看， （填“氧循环”、“碳循环”、“水循环”）与另外两种循环有本质区别。 （3）分析在⑤、⑦两个反应中，虽然反应物相同，但是产物不同的原因是 。 18．如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程，其中错误的是 A．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化 B．水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化 C．碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定 D．低碳行动中的“碳”指的是碳单质 19．下列关于二氧化碳等的说法中，不正确的是 A．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生二氧化碳 B．减少化石燃料的使用可减少二氧化碳排放 C．二氧化碳、甲烷、臭氧都是温室气体 D．氧元素未参与自然界中的碳循环过程 20．阅读下面科普短文。 碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图。 请回答下列问题： （1）碳循环：生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出 。 （2）碳封存：将二氧化碳通过加压压入海水中，是一种海洋碳封存的方法，二氧化碳在高压下能够溶解在海水中形成碳酸，请写出反应的化学方程式 。 （3）碳减排：控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓________（填序号）。 A．温室效应 B．白色污染 C．空气污染 （4）碳替代：由图可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代，请你列举现实生活中碳替代的一个例子： 。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过干冰升华实验与倾倒二氧化碳实验，形成对二氧化碳密度比空气大、升华吸热的核心物理性质的认知，学会用微观变化解释宏观现象。 2.通过蜡烛熄灭、石蕊变色及石灰水变浑浊的探究实验，认识二氧化碳"不支持燃烧、与水反应生成酸、与碱反应"的三大化学性质，达成用化学方程式表征反应的能力。 3.通过分析灭火、冷藏保鲜、碳酸饮料等真实案例，学会从"性质决定用途"的视角推断二氧化碳的应用原理，形成性质与应用的科学推理思维。 4.通过自然界碳氧循环示意图及温室效应数据，理解光合作用与呼吸作用的动态平衡机制，培养用"碳达峰、碳中和"理念分析环境问题的社会责任感。 【学习重难点】 掌握二氧化碳密度大且不支持燃烧是其用于灭火的关键性质。 理解二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸是其用于制碳酸饮料的基础。 分析人类活动对碳循环平衡的影响及“碳中和”的实现途径。 选择题 1．下列途径中吸收二氧化碳的是 A．微生物分解 B．生物呼吸作用 C．汽油燃烧 D．植物光合作用 2．如图所示，下列关于“碳中和”的说法正确的是 A．减少二氧化碳排放，还能消除酸雨的产生 B．出行多坐公交车，少开私家车可以减少碳排放 C．碳中和是指不排放二氧化碳气体 D．光合作用的过程吸收氧气，产生二氧化碳 3．下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是 A．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪 C．石蕊溶液变红 D．气球上浮 A．A B．B C．C D．D 4．收集一瓶干燥的，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是 A．振荡后试纸变红，证明与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明与水反应产生了酸性物质 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，证明与水发生了反应 5．“氧循环”“碳循环”“水循环”是自然界存在的三大重要循环。下列说法错误的是 A．资源观：化石燃料主要包括煤、石油和天然气，属于不可再生能源，要珍惜资源 B．环保观：大气中二氧化碳含量升高，容易导致温室效应，所以提倡低碳生活 C．变化观：在⑤⑧两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是反应条件不同 D．平衡观：碳、氧循环只发生化学变化，可维持大气中和含量的相对稳定 6．在温室大棚内生产蔬菜或花卉的过程中，常向棚内施放适量的二氧化碳，主要目的是 A．使害虫窒息死亡，防止植物发生病虫害 B．促进植物的光合作用，提高蔬菜等的产量和质量 C．产生温室效应 D．避免棚内发生火灾 7．“低碳”是指“低能耗”、“低废水”等。下列做法中，不符合“低碳”理念的是 A．公交出行 B．夏天将空调温度调到最低 C．打印纸双面使用 D．道路绿化 8．我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A．绿色出行 B．焚烧垃圾 C．节约用纸 D．减少含碳燃料的使用 9．温室效应是一个全球性的环境问题，下列属于温室气体的是 A． B． C． D． 10．下列有关二氧化碳的说法正确的是（    ） A．二氧化碳可以燃烧 B．二氧化碳有毒，不能供人呼吸 C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用 D．在空气中二氧化碳的质量分数约为0.03% 11．如图所示，在左、右两个等体积的很软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A．左瓶没有任何变化，右瓶紫色石蕊试液变红 B．左、右两瓶紫色石蕊试液均不变色 C．左瓶右瓶都变瘪，试液都变红 D．左、右两瓶紫色石蕊试液均变红，左瓶变瘪，右瓶外形基本不变 12．下列关于碳达峰、碳中和的说法错误的是 A．二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖 B．践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 C．二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段 D．植树造林有助于减少二氧化碳排放 填空与简答 13．科学家预测到2050年，碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。 现阶段我国的能源结构以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的。通过植树造林、海洋封存、综合利用等途径可降低大气中浓度。工业上可以将转化成甲醇、甲烷等资源，和氢气在一定条件下生成甲醇和水。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示。 （1）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。 （2）封存在海洋里，会引起海水酸化，这与二氧化碳的 （填“化学”或“物理”）性质有关。 （3）由图2可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为 、 。 （4）完善下图所示的方案。 ①完善方案中的内容（各补写一条）：a. ；b ；c. 。 ②物理利用 （填“能”或“不能”）从总量上减少。 14．我国能源消耗的70%来自于煤炭，每秒有100吨煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。为实现节能减排、绿色环保，我国大力发展“碳捕捉与封存”技术（如图所示）。被封存的可用于食品保鲜、冷藏食物、灭火等等，以此来消除资源的巨大浪费。 （1）“碳捕捉与封存”技术的运用主要是为解决 的加剧。 （2）CO2地质封存储存的深度定为800米以下，此过程中CO2分子间间隔会 ，CO2海洋封存是将CO2送入到地下3000米的深海里，存在的风险可能会造成海洋酸化，原因是在此过程中会发生反应生成 。 （3）封存的CO2能用于灭火，其主要灭火原理是： 。 实验题 15．用下图所示实验验证二氧化碳的性质。 （1）实验一中②处的实验现象是 ，若要证明②处与水发生了反应，就在①试管里放 ；③处烧杯中低处蜡烛先熄灭，说明具有的化学性质是 。 （2）实验二中，向盛有的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水，迅速旋紧瓶盖后振荡，观察到软塑料瓶变瘪。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据，你认为是否严密？请说明理由。 。 科学探究题 16．某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【初步认识CO2】 （1）下列二氧化碳的用途中，只利用其物理性质的是______。（填字母序号） A．二氧化碳用作灭火剂 B．干冰用于人工降雨 C．二氧化碳用作气体肥料 D．二氧化碳用于生产汽水等碳酸饮料 （2）小组用如图装置来进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。 【探究CO2的性质】 小组同学利用如图1装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。 步骤1：某同学检验了图1装置的气密性，得到如右侧图像，说明装置气密性良好。 步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。 （3）步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2， （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。（手未放开） （4）AB段压强上升的原因是 ；写出曲线Ⅱ发生反应的化学方程式 ； （5）如图是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态），则下列符合注入水后瓶中情况的是_______。 A． B． C． D． 【拓展探究】 验证人体呼吸作用产生二氧化碳 同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 （6）实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。 （7）能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。 17．同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。 【探究思路】 （1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的实验现象有颜色变化、放出气体、生成沉淀等并伴有吸热、放热、发光等能量变化。 （2）同学们密切配合完成如图所示实验， （填“能”或“不能”）根据实验现象判断CO2溶于水发生了反应。 设计“探究物质间是否反应”实验方案依据是∶生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】 猜想一∶二氧化碳溶于水不与水反应； 猜想二∶二氧化碳溶于水且与水反应。 【实验设计】 （3）用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验∶ 序号 实验设计 I 向第一朵纸花喷水 II ________ III 将第三朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 喷干第三朵纸花 ①“实验设计II”的具体内容是 ； ②“实验设计II”的目的是 。 【进行实验】进行实验探究，观察记录实验现象。 【实验结论】 （4）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。将第三朵取出，小心地用吹风机吹干，观察到纸花的颜色又变回到紫色，其原因是 。 【反思交流】 （5）探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有_____（填字母）。 A．设计对比实验 B．控制实验条件 C．获取事实证据 D．逻辑推理判断 18．张老师在周末布置了“自制汽水”的特色作业，小花同学利用干冰自制了一瓶无色碳酸饮料。在张老师的引导下，小花同学对影响溶解能力的因素产生了浓厚的兴趣，并进入实验室开展了如下实验探究。 （1）如图所示，向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，迅速拧紧瓶盖，振荡。观察到 ，说明二氧化碳能溶于水。 【探究一】探究温度和压强对溶解能力的影响 实验一：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100 mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯中水的温度 试管中产生气泡的速率 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 适中 不浑浊 实验③ 90℃ 很快 变浑浊 （2）由实验一得到的结论是：相同条件下，温度升高，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”“变小”或“不变”），因此小花同学建议：制好碳酸饮料后，应低温保存。 实验二：室温下，向试管中分别加入100 mL自制的无色碳酸饮料（注射器体积为100 mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位置 试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25 mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50 mL 变得更快 （3）由实验二可以得出的结论是： 。 【探究二】探究在不同物质中的溶解性 实验三：室温下，烧瓶中收集250 mL的气体，通过注射器分别加入50 mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（实验前烧瓶内压强为104.20 kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验装置 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 空气 水 130.25 kPa 实验⑧ 水 104.98 kPa 实验⑨ 盐酸 106.67 kPa 实验⑩ 小苏打的水溶液 103.40 kPa （4）实验后烧瓶内的压强，实验⑧小于实验⑦的原因是： 。 （5）从上述实验中可知，室温下，1体积水约能溶解1体积的依据是 。 （6）根据实验⑧⑨⑩分析可知，在其他条件相同时，在 中溶解性最弱。 19．学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。 【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。 向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 （1）请和同学们来完成下表： 猜想 方案 现象 结论 ①可能是使石蕊变红 C 小花不变色 猜想①错误 ②可能是 使石蕊变红 B 小花不变色 猜想②错误 ③可能是和水反应的生成物使石蕊变红 D 猜想③正确 （2）同学们做了一个对比实验来确定与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是 （填序号）。生成该酸性物质的化学方程式为 。 （3）向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约体积的水，迅速盖上瓶盖振荡，观察到 的现象。利用二氧化碳的这一性质，可以用于 （填字母）。 A．灭火      B．生产饮料      C．光合作用       D．气体肥料 20．为探究二氧化碳的性质，某化学兴趣小组进行如图实践活动。 （1）图1实验中观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可知CO2具有的物理性质是 。 （2）兴趣小组将一瓶二氧化碳气体放入一个盛有澄清石灰水的烧杯中，如图2所示，实验中观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。 （3）用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水，并不断振荡，装置如图3。同时用气体压强传感器采集数据，如图4，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ，曲线FG段气体压强逐渐减小的原因是 。取G点对应的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 。 【拓展实验】为探究CO2在水和食盐水中的溶解情况，相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图5），待收集100mLCO2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，所测数据平均值如表： 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2的体积/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 （4）将100mL量筒装满100mL水或食盐水的操作是 。 （5）由表数据分析： 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”）。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲 二氧化碳的性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 二氧化碳的物理性质 1．基础物理性质与状态变化： （1）在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无气味的气体。 （2）对二氧化碳气体进行加压和降温，可以得到液态二氧化碳。 （3）对液态二氧化碳进一步加压和降温，就可以得到固态二氧化碳。 （4）固态二氧化碳的外形与冰相似。 （5）固态二氧化碳在常压下，当温度高于（填“高于”或“低于”）-78.5℃时，会直接从固态变成气态，这个过程叫做升华。 （6）因为固态二氧化碳容易升华，所以我们常称它为“干冰”。 （7）干冰升华时能够吸收（填“吸收”或“放出”）大量的热。 （8）干冰升华后，不会留下任何残留物。 3．实验探究：观察干冰的物理性质与升华现象 实验目的： 观察干冰的状态、颜色、气味及其升华现象，感受升华吸热。 实验材料： 小块干冰（用夹子或厚手套取用）、烧杯、热水、温度计（可选）、气球、铁架台（可选）。 实验步骤与填空： （1）观察干冰： 状态：固态 颜色：白色 气味：无气味 （2）将一小块干冰放入干燥的烧杯中： 观察到烧杯内壁没有（填“有”或“没有”）液体出现。 观察到烧杯内产生大量白雾（填“白烟”、“白雾”或“水蒸气”），这是干冰升华（填物理变化名称）产生的低温使周围空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴形成的。 用手（注意安全，短暂靠近感受）或温度计靠近烧杯口（不接触干冰）： 感觉温度降低（填“升高”或“降低”）。 说明干冰升华过程需要吸收（填“吸收”或“放出”）热量。 （3）（可选实验）将少量热水（约50℃）小心倒入装有干冰的烧杯中： 观察到白雾产生速度加快（填“加快”或“减慢”），量增多（填“增多”或“减少”）。 这是因为热水提供了升华，加速了干冰的升华。 （4）（可选实验）将一小块干冰迅速放入气球口并扎紧： 观察到气球膨胀（填“膨胀”或“瘪了”）。（答案：） 这是因为干冰在气球内升华变成了气态的二氧化碳，体积增大（填“增大”或“减小”）。 知识点2 二氧化碳的化学性质 1．二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧，也不支持燃烧。 2．二氧化碳能溶于水，溶解后部分与水反应生成碳酸（化学式：H2CO3），该物质能使紫色石蕊试液变红色。 3．碳酸（H2CO3）性质不稳定，稍加热即分解为二氧化碳和水，反应的文字表达式为：碳酸二氧化碳+水。 4．检验二氧化碳的试剂是澄清石灰水，现象是变浑浊，反应的文字表达式为：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水。 5．碳酸饮料的制作利用了二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸的性质；饮用时感到凉爽是因为碳酸分解时吸收（吸收/放出）热量。 【实验探究】 实验1：探究二氧化碳密度与助燃性 装置：烧杯中固定两支高低不同（等高/高低不同）的蜡烛，通过漏斗向烧杯缓缓倾倒（缓缓倾倒/直接注入）二氧化碳。 现象：蜡烛火焰自下至上逐渐熄灭（填“上至下”或“下至上”）。 结论： （1）二氧化碳密度比空气大； （2）二氧化碳不支持燃烧且不能燃烧。 实验2：二氧化碳与水反应 操作：向充满CO₂的软塑料瓶中倒入半瓶水（滴加紫色石蕊试液的水），旋紧瓶盖后振荡。 现象： （1）瓶身变瘪（膨胀/变瘪）； （2）溶液由紫色变为红色。 原理分析： （1）瓶身变瘪说明CO₂溶于水，瓶内气压减小（增大/减小）； （2）溶液变红说明生成碳酸（填物质名称）。 （3）反应的文字表达式为：二氧化碳 + 水 → 碳酸 实验3：碳酸的不稳定性 操作：将实验2的液体加热。 现象：溶液由红色变回紫色，同时有气泡产生。 结论： （1）碳酸受热分解为二氧化碳和水，反应属于化学（物理/化学）变化。 （2）反应的文字表达式为：碳酸 → 二氧化碳 + 水 实验4：二氧化碳与石灰水反应 操作：将二氧化碳通入澄清石灰水。 现象：石灰水变浑浊。 结论： （1）该反应可用于检验二氧化碳，生成难溶（填“可溶”或“难溶”）的碳酸钙。 （2）反应的文字表达式为：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水 知识点3 二氧化碳的用途 1．在大棚蔬菜种植中，二氧化碳用作“气体肥料”，这利用了它能参与植物光合作用的重要化学性质。 2．二氧化碳是生产碳酸饮料的主要原料之一，这主要利用它能溶于水的物理性质，以及它能与水反应生成碳酸的化学性质。 3．二氧化碳可用于灭火，常用的灭火器是二氧化碳灭火器。其灭火原理主要基于两点：一是它的密度比空气大，能覆盖在燃烧物表面，隔绝空气；二是它本身不能燃烧，也不支持燃烧。 4．在化工生产中，二氧化碳是重要的化工原料，例如可用于生产纯碱和化肥等。 5．固态二氧化碳俗称干冰，利用它升华时需要吸收大量的热这一物理性质，常被用于冷藏食物。 6．利用干冰进行人工降雨，是利用干冰升华吸热，使高空云层温度降低，促使水蒸气凝结成小水滴或冰晶，最终形成降水。（答案：；；） 7．舞台表演中利用干冰制造云雾效果，同样是利用干冰升华时吸收大量热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气凝结成无数小水滴，形成云雾。 【总结归纳】 序号 二氧化碳的用途 依赖的主要性质 （物理性质/化学性质） 性质的具体表现或解释 1 大棚蔬菜种植做“气体肥料” 化学性质 参与光合作用： 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2（提供碳元素） 2 生产碳酸饮料的主要原料 物理性质 & 化学性质 能溶于水（物理）；与水反应生成碳酸： CO2+ H2O → H2CO3（化学） 3 用于灭火（二氧化碳灭火器） 物理性质 & 化学性质 密度比空气大（物理）；不能燃烧，也不支持燃烧（化学） 4 生产纯碱、化肥等化工原料 化学性质 能与某些物质发生化学反应（如与氨水反应制化肥、侯氏制碱法等） 5 固体二氧化碳（干冰）冷藏食物 物理性质 升华吸热： 干冰升华时吸收大量热，使环境温度急剧降低 6 固体二氧化碳（干冰）人工降雨 物理性质 升华吸热： 使空气温度骤降，促使水蒸气凝结成水滴 7 固体二氧化碳（干冰）制造舞台云雾 物理性质 升华吸热： 使周围空气温度降低，水蒸气凝结成小水滴形成雾 知识点4 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的 1．自然界中氧元素通过物质的转化使空气中氧气含量几乎保持恒定，称为氧循环；碳元素的转化实现碳循环，维持二氧化碳含量稳定。 2．氧气的主要消耗途径：生物呼吸作用、燃料燃烧等。 3．氧气的主要产生途径：绿色植物的光合作用释放氧气。 4．二氧化碳的产生途径（至少填3种）：燃烧作用、火山喷发、生物呼吸作用、生物体被微生物分解。 5．二氧化碳的吸收途径： 绿色植物通过光合作用吸收CO₂，合成糖类； 江河湖海的水体溶解CO₂，最终转化为碳酸盐（如碳酸钙）。 6．氧循环和碳循环的意义： 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定； 保障人类生活与生态的平衡。 7．当前环境问题：含碳燃料消耗激增 → 大气中二氧化碳含量持续上升 → 温室效应加剧 → 导致全球变暖。 8．为应对气候变化提出的理念： 低碳生活（减少日常碳排放）； 低碳经济（通过技术创新减少含碳能源消耗）。 9．践行低碳生活的具体行动（举例）：植树造林等。 10．结合图示回答下列问题 （1）图中动物箭头→植物：动物通过呼吸作用消耗氧气，产生CO2； （2）图中植物箭头→大气：植物通过光合作用吸收CO2，释放氧气； （3）图中化石燃料箭头→大气：燃料燃烧释放CO2； （4）图中大气箭头→水体：CO2被水体吸收溶解。 教材习题01（P72） 下列生活中二氧化碳的用途分别与其哪些性质有关？ （1）用干冰冷藏食品。 （2）用二氧化碳灭火器灭火。 解题方法 这道题考查的是“性质决定用途”这一核心科学观念。解题的关键在于： · 明确用途的具体过程：仔细阅读题目描述，弄清楚这个用途具体是怎么实现的，发生了什么关键的动作或现象。 · 联想二氧化碳的相关性质：根据用途中的关键动作或现象，回忆二氧化碳具有哪些物理性质或化学性质可以解释这个动作或现象的发生。 · 精准匹配：将用途中观察到的现象或实现方式，与二氧化碳对应的具体性质（物理或化学）准确地对应起来。 · 表述清晰：用简洁、准确的语言写出与用途直接相关的性质。 【答案】 （1）用干冰冷藏食品：利用了干冰升华时吸收大量的热（或升华吸热）的性质。 （2）用二氧化碳灭火器灭火：利用了二氧化碳密度比空气大和不能燃烧，也不支持燃烧的性质。 考点一 二氧化碳的物理性质 1．将干冰投放到云层中时，云层会迅速降温，云层中的一些水蒸气和小水滴遇冷凝成小冰晶或大的水滴，从而达到人工降雨的效果。下列说法不正确的是 A．将干冰投放到云层中时，干冰会升华吸热 B．小水滴凝成小冰晶时，水分子不再运动 C．水蒸气凝成小水滴时，水分子间的间隔缩小 D．干冰和冰都是纯净物 【答案】B 【解析】A、干冰是固态二氧化碳，将干冰投放到云层中，干冰会从固态直接变为气态，即升华，升华过程吸热，使云层迅速降温，该选项说法正确，不符合题意； B、分子总是在不断运动的，小水滴凝成小冰晶时，水分子依然在运动，只是运动速率减慢，该选项说法错误，符合题意； C、水蒸气是气态，小水滴是液态，气态变为液态时，水分子间的间隔缩小，该选项说法正确，不符合题意； D、干冰是固态二氧化碳，冰是固态水，它们都由一种物质组成，都是纯净物，该选项说法正确，不符合题意。 故选B。 2．如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有 ①不能燃烧      ②不支持燃烧      ③有还原性      ④密度比空气大      ⑤密度比空气小 A．①②③ B．①②③ C．①②④ D．①②⑤ 【答案】C 【解析】实验中观察到的现象时蜡烛由低到高依次熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，下方蜡烛先熄灭，说明密度比空气的大。 故选C。 3．用题图装置验证CO2的性质。在塑料瓶上打3个孔，在一根细铁丝上粘2张用石蕊溶液染成紫色的纸条（一干、一湿）放入塑料瓶中，通入CO2。下列说法错误的是 A．干的纸条先变红，湿的纸条后变红 B．低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 C．实验结束后取出湿的纸条用吹风机吹干，纸条由红变紫 D．该装置既能验证CO2的物理性质又能验证化学性质 【答案】A 【解析】A、二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，所以是湿的纸条变红，干的纸条不变红，A错误； B、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，所以通入二氧化碳后，低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，B正确； C、实验结束后，取出湿的纸条用吹风机吹干，碳酸分解生成二氧化碳和水，纸条又恢复到原来的紫色，C正确； D、该实验中，通过蜡烛熄灭可以验证二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的化学性质，通过低处蜡烛先熄灭可以验证二氧化碳密度比空气大的物理性质，D正确； 故选：A。 4．下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是． A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、二氧化碳密度大于空气，不燃烧也不支持燃烧，可观察到的现象是下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，不符合题意； B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，但是无明显现象，符合题意； C、二氧化碳的密度比空气大，可观察到的现象是空气球上浮，不符合题意； D、二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙，可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，不符合题意。 故选B。 5．下列关于性质的实验中，能同时验证的化学性质和物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A 、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，只体现了二氧化碳的化学性质（与氢氧化钙反应），不符合题意； B 、石灰石与盐酸反应生成二氧化碳，蜡烛自低到高依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大（物理性质），同时也证明二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧（化学性质），能同时验证二氧化碳的化学性质和物理性质，符合题意； C 、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，主要体现了二氧化碳能与水反应生成碳酸（化学性质），没有体现物理性质，不符合题意。 D 、杠杆左高右低，说明二氧化碳密度比空气大（物理性质），没有体现化学性质，不符合题意。 故选B。 考点二 二氧化碳的化学性质 6．为验证二氧化碳的性质，兴趣小组进行了以下实验。 （1）图1中把Y型导管平放在桌面上，一段时间后，可观察到湿润的紫色石蕊试纸变为 色，干燥的紫色石蕊试纸不变色。 （2）若把Y型导管固定在铁架台上，a管位于上方b管位于下方，如图2所示，可观察到b管中试纸变色比a管更快，由此验证了二氧化碳具有的物理性质是 。 【答案】（1）红 （2）通常情况下，二氧化碳的密度比空气大 【解析】（1）二氧化碳可与湿润的紫色石蕊试纸中的水反应生成显酸性的碳酸，碳酸能使紫色石蕊试纸变红，故填：红； （2）实验中可观察到b管中试纸变色比a管更快，由此验证了二氧化碳具有的物理性质是通常情况下，二氧化碳的密度比空气大，故填：通常情况下，二氧化碳的密度比空气大。 7．源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质。a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(垂直固定玻璃管的装置未画出）。下列关于该实验装置的叙述不正确的是 A．该装置的左半部也可用于制取氧气 B．利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应 C．利用该装置不可以验证CO2密度比空气大 D．实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红 【答案】C 【解析】A、该装置的左半部适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，不符合题意； B、该实验中，b、c处棉花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色，a、d处棉花变红，说明二氧化碳与水发生了反应，不符合题意； C、该实验中，d处棉花比a处棉花先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，符合题意； D、该实验中，二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳能与水反应生成碳酸。碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，且二氧化碳的密度比空气大，故实验中观察到d、a棉花先后变红，而棉花b、c不变红，不符合题意。 故选C。 8．I.实验是进行科学探究的重要方式。请根据下图回答问题： （1）用图A所示装置在空气中点燃氢气，在点燃气等可燃性气体前，一定要先 。 （2）用图B所示装置，将二氧化碳缓缓通入竖直放置的玻璃管中能观察到 (选“甲”或“乙”)燃着的木条先熄灭。通过此现象可得出二氧化碳的物理性质是 。 （3）用图C所示装置，向充满CO2且气密性良好的软塑料瓶中，加入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡，观察 现象，说明CO2能溶于水。 （4）用图D所示装置挤压滴管的胶帽，使澄清石灰水滴入烧瓶，振荡烧瓶。烧瓶中发生反应化学方程式为 。 II.请参与某化学兴趣小组对 “二氧化碳溶于水是否与水反应” 的探究，并回答下列问题。 【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应 【探究思路】 （5）溶于水无明显现象， （填“能”或“不能”)用观察的方法判断是否发生反应。“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】 （6）猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二： 。 【实验设计】 四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验： 序号 实验设计 ① 向第一朵纸花喷稀醋酸 ② 向第二朵纸花喷水 ③ ？ ④ 将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （7）“实验设计③” 的具体内容是 。写出 “实验设计④” 的化学方程式 。 【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。 【实验结论】 （8）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。 【答案】（1）检验纯度 （2） 乙 二氧化碳密度比空气密度大 （3）软塑料瓶变瘪 （4） （5）不能 （6）二氧化碳溶于水能与水反应 （7） 将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 （8）实验设计②③中纸花不变色，实验设计④中纸花变红色 【解析】（1） 在点燃气等可燃性气体前，一定要先检验气体纯度。因为可燃性气体与空气混合达到一定比例时，点燃可能会发生爆炸，检验纯度可确保实验安全； （2）将二氧化碳缓缓通入竖直放置的玻璃管中能观察到乙燃着的木条先熄灭。因为二氧化碳密度比空气大，会先聚集在下方，所以下方（乙处）木条先熄灭，通过此现象可得出二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大； （3）向充满CO2且气密性良好的软塑料瓶中，加入体积约为塑料瓶容积三分之一的蒸馏水，旋紧瓶盖后充分振荡，软塑料瓶变瘪，说明瓶内压强减小，证明CO2能溶于水； （4） 澄清石灰水滴入烧瓶与二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，烧瓶内压强减小，空气进入气球使气球胀大，反应的化学方程式为； （5）CO2溶于水没有明显的变化，无法通过观察发现是否有新物质生成，则不能用观察的方法判断是否发生反应； （6）根据探究问题二氧化碳溶于水是否与水反应及猜想一为：二氧化碳溶于水不与水反应，则猜想二为：二氧化碳溶于水能与水反应； （7） 用对比实验探究CO2是否与反应产生使紫色石蕊变红色的酸性物质，需要验证CO2不能使紫色石蕊变色，不能使紫色石蕊变色，CO2与混合后与紫色石蕊接触时，紫色石蕊变色。结合表格实验，则实验可设计为：将第三朵花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中；二氧化碳能与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：； （8）实验中观察到②中纸花不变色，说明不能使紫色石蕊变色，③中纸花不变色，说明CO2也不能使紫色石蕊变色，④中纸花变红色，则可以证明CO2能与反应生成酸性物质使紫色石蕊变红色，所以支持猜想二成立的实验现象为：实验设计②③中纸花不变色，实验设计④中纸花变红色。 9．化学是一门以实验为基础的学科，请回答问题。 （1）图1中，一段时间后，观察到无色酚酞试液变红，说明分子具有的性质是 。 （2）将纯净干燥的CO2缓慢通入如图2装置，观察到塑料瓶内 （填“上方”或“下方”)的纸花先变红。纸花变红的原因是 (用化学方程式表示）。将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间后，纸花的颜色变化情况是 。 （3）如图3所示，在液面下拔下盛满CO2的试管塞，可观察到的现象是 、 。 【答案】（1）分子在不断地运动 （2） 下方 CO2+H2O=H2CO3 由红色变成紫色 （3） 澄清石灰水变浑浊 试管内液面上升 【解析】（1）浓氨水具有挥发性，挥发出来的氨分子不断运动，运动到酚酞溶液中，与水反应形成氨水，氨水显碱性，可以使无色酚酞溶液变红色，浓氨水和酚酞溶液没有接触，但酚酞溶液变红，说明分子在不断运动，故填：分子在不断地运动； （2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红色，二氧化碳的密度大于空气，故下方的纸花先变红色；二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，碳酸易分解成水和二氧化碳，将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间后，纸花由红色变成紫色，故填：下方；由红色变成紫色； （3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，二氧化碳被吸收，澄清石灰水变浑浊，试管内气体减少，压强减小，水槽中的液体被压入试管中，则试管内液面上升，故填：澄清石灰水变浑浊；试管内液面上升。 10．同学们设计如图所示实验探究二氧化碳的性质，请回答： （1）实验一：两个大量筒中分别充满和空气，充满的量筒是 （填“A”或“B”），说明二氧化碳具有的物理性质是 。 （2）实验二：观察到塑料瓶变瘪的同时，还能观察到 现象。 （3）实验三：一段时间后，观察到Y型管左侧无变化，右侧湿润的紫色石蕊试纸变红，其原因是 。 【答案】（1） B 密度比空气的大 （2）澄清石灰水变浑浊 （3）二氧化碳与水反应生成了碳酸 【解析】（1）两个大量筒中分别充满二氧化碳和空气，将含空气的肥皂泡分别放入两个量筒中，A中肥皂泡不久即沉入底部，B中肥皂泡基本不下沉，说明充满二氧化碳的量筒是B，说明二氧化碳的密度比空气大； （2）实验二中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，导致装置内气体减少，压强减小，故观察到塑料瓶变瘪的同时，还能观察到澄清石灰水变浑浊； （3）实验三中一段时间后，观察到Y型管左侧无变化，右侧湿润的紫色石蕊试纸变红，其原因是二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红。 考点三 二氧化碳的用途 11．荣昌卤鹅近期火爆全国。在卤鹅运输过程中，可用干冰保鲜。下列说法正确的是 A．干冰保鲜原理是升华时吸收大量热量 B．干冰升华时，二氧化碳分子的体积变大 C．低温下细菌繁殖慢，因分子静止不动 D．干冰和冰都可用于保鲜，属于同种物质 【答案】A 【解析】A、干冰是固态二氧化碳，干冰保鲜原理是升华时吸收大量热量，使周围环境温度降低，抑制微生物生长和食品变质，该说法正确； B、干冰升华时，二氧化碳分子间的间隔变大，而分子本身的体积不变，该说法错误； C、分子总是在不断运动的，低温下细菌繁殖慢，是因为温度低分子运动速率减慢，而不是分子静止不动，该说法错误； D、干冰是固态二氧化碳（CO2），冰是固态水（H2O），二者组成不同，不属于同种物质，该说法错误。 故选A。 12．农作物生长需要充足的气体肥料。下列空气中的成分能作为气体肥料的是 A．氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．稀有气体 【答案】B 【解析】A、氮气化学性质比较稳定，一般情况下，农作物难以直接利用氮气进行生长相关的生理活动，所以氮气不能作为气体肥料，不符合题意； B、植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气，二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，符合题意； C、氧气主要参与动植物的呼吸作用，农作物呼吸作用需要氧气，氧气不能作为气体肥料，不符合题意； D、稀有气体化学性质极不活泼，一般不与其他物质发生化学反应，农作物无法利用稀有气体进行生长相关活动，稀有气体不能作为气体肥料，不符合题意。 故选B。 13．二氧化碳是自然界中的重要物质，下列与二氧化碳无关的是 A．光合作用 B．温室效应 C．酸雨形成 D．干冰制冷 【答案】C 【解析】A、光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，与二氧化碳有关，不符合题意； B、二氧化碳含量过多会导致温室效应，与二氧化碳有关，不符合题意； C、酸雨的形成与二氧化碳无关，酸雨是二氧化硫、二氧化氮等的排放造成的，符合题意； D、干冰是固体二氧化碳，干冰制冷，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不符合题意。 故选C。 14．二氧化碳在生产生活中应用广泛，下列不属于二氧化碳用途的是 A．生产碳酸饮料 B．用作气体肥料 C．供给呼吸 D．用于人工降雨 【答案】C 【解析】A、二氧化碳能与水反应生成碳酸，则可以用来生产碳酸饮料，不符合题意； B、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，则常作为气体肥料，不符合题意； C、氧气能供给呼吸，二氧化碳不能供给呼吸，符合题意； D、干冰是固态二氧化碳，干冰易升华吸热，可用于人工降雨，不符合题意； 故选：C。 15．下列二氧化碳的用途既跟它的物理性质有关，又跟它的化学性质有关的是 A．制冷剂 B．温室中做气体肥料 C．做化工原料 D．灭火 【答案】D 【解析】A、制冷剂，是利用干冰升华吸热，使周围的温度降低，与物理性质有关，故选项不符合题意； B、温室中做气体肥料，是利用二氧化碳和水在绿色植物和光能的作用下反应能生成葡萄糖和氧气，与化学性质有关，故选项不符合题意； C、做化工原料，如制汽水，是利用二氧化碳与水反应生成碳酸，与化学性质有关，故选项不符合题意； D、二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，密度比空气大，因此二氧化碳能够灭火，即利用了化学性质也利用了物理性质，故选项符合题意。 故选D。 考点四 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的 16．碳元素在地球表层系统各圈层中均有分布，而且与各圈层之间不断发生物质和能量交换。同学们梳理二氧化碳在各圈层间的转化关系，绘制了如下结构图分析自然界中的碳循环。 联系实际，解决问题： （1）岩石圈中的固态物质 （填一种）通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳。 （2）空气中的二氧化碳进入水圈利用的二氧化碳的物理性质是 ，二氧化碳从水圈转化到大气圈中发生反应的化学方程式是 。 （3）生物圈中绿色植物通过 作用，不断发生物质和能量的交换。 （4）碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时碳元素的 没有改变。 【答案】（1）煤（合理即可） （2） 能溶于水 （3）光合（或呼吸） （4）质量（或种类） 【解析】（1）岩石圈中的煤、碳酸钙等固态物质通过反应能向大气圈中排放大量二氧化碳，例如、。 （2）二氧化碳能溶于水，所以空气中的二氧化碳能进入水圈； 二氧化碳溶于水会生成碳酸，碳酸不稳定，易分解，从水圈转化到大气圈时，碳酸分解为水和二氧化碳，化学方程式为。 （3）绿色植物通过光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，同时将光能转化为化学能储存起来，同时，绿色植物也会进行呼吸作用，不断进行物质和能量的交换。 （4）根据质量守恒定律，在化学反应中，元素的种类和质量在反应前后不变。碳元素在地球表层系统各圈层间进行物质交换时，发生的都是化学变化，所以碳元素的质量（或种类）没有改变。 17．“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大循环。 请结合图示回答相关问题： （1）“碳中和”是指的排放和吸收实现“收支相抵”我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了我国的大国担当。图片中吸收二氧化碳的主要途径是⑦【海洋吸收二氧化碳：】和 （填“序号”）植物的光合作用； （2）从物质变化及分子角度看， （填“氧循环”、“碳循环”、“水循环”）与另外两种循环有本质区别。 （3）分析在⑤、⑦两个反应中，虽然反应物相同，但是产物不同的原因是 。 【答案】（1）⑤ （2）水循环 （3）反应条件不同 【解析】（1）绿色植物可通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，故填：⑤； （2）水循环没有新物质生成，且水分子种类没有发生改变，属于物理变化，碳循环、氧循环有新物质生成，分子种类发生了改变，属于化学变化，从物质变化及分子角度看，在水循环、碳循环、氧循环中，水循环与另外两种循环有本质区别； （3）⑤为光合作用，光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，⑦为二氧化碳和水反应生成碳酸，故在⑤、⑦两个反应中，虽然反应物相同，但是产物不同的原因是：反应条件不同。 18．如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程，其中错误的是 A．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化 B．水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化 C．碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定 D．低碳行动中的“碳”指的是碳单质 【答案】D 【解析】A、“水循环”“氧循环” 和 “碳循环” 对于维持地球生态平衡至关重要。例如，碳循环失衡，大气中二氧化碳含量过多，会导致温室效应加剧，全球气候变暖，使人类生存环境恶化；水循环失衡可能引发干旱或洪涝等灾害；氧循环失衡会影响生物的呼吸等生命活动， “水循环”、“氧循环” 和 “碳循环” 的失衡会导致人类生存环境恶化，该选项说法正确，不符合题意； B、水在自然界循环过程中，会发生三态变化，当水由液态变为气态时，水分子之间的间隔增大；由气态变为液态或固态时，水分子之间的间隔减小，水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化，该选项说法正确，不符合题意； C、碳循环中，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；生物的呼吸作用以及化石燃料的燃烧等消耗氧气，产生二氧化碳。氧循环中，植物光合作用产生氧气，生物呼吸和物质燃烧等消耗氧气。所以碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定，该选项说法正确，不符合题意； D、低碳行动中的 “碳” 指的是二氧化碳，倡导减少二氧化碳等温室气体的排放，以缓解温室效应，并非碳单质，该选项说法错误，符合题意。 故选D。 19．下列关于二氧化碳等的说法中，不正确的是 A．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生二氧化碳 B．减少化石燃料的使用可减少二氧化碳排放 C．二氧化碳、甲烷、臭氧都是温室气体 D．氧元素未参与自然界中的碳循环过程 【答案】D 【解析】A、动物、植物的遗骸被微生物分解可产生二氧化碳，这是碳循环的一部分，不符合题意； B、化石燃料含碳元素，燃烧会生成二氧化碳，故减少化石燃料的使用可以减少二氧化碳的排放，不符合题意； C、二氧化碳、甲烷、臭氧在大气中含量增大都能够引起温室效应，都是温室气体，不符合题意； D、动物的呼吸作用消耗氧气排放出二氧化碳，植物的光合作用吸收二氧化碳，生成氧气，氧气和二氧化碳中均含氧元素，故氧元素参与了自然界中的碳循环过程，符合题意。 故选D。 20．阅读下面科普短文。 碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高，排入大气中的CO2越来越多，导致温室效应增强。减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测，到2050年，4种途径对全球碳中和的贡献率如图。 请回答下列问题： （1）碳循环：生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出 。 （2）碳封存：将二氧化碳通过加压压入海水中，是一种海洋碳封存的方法，二氧化碳在高压下能够溶解在海水中形成碳酸，请写出反应的化学方程式 。 （3）碳减排：控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓________（填序号）。 A．温室效应 B．白色污染 C．空气污染 （4）碳替代：由图可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代，请你列举现实生活中碳替代的一个例子： 。 【答案】（1）氧气 （2） （3）A （4）使用氢能源代替化石燃料燃烧 【解析】（1）碳循环：生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气； （2）二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为； （3）大气中二氧化碳排放过多会导致温室效应增强，因此控制二氧化碳的排放，主要是为了减缓温室效应； （4）生活中的碳替代：使用氢能源代替化石燃料燃烧等。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过干冰升华实验与倾倒二氧化碳实验，形成对二氧化碳密度比空气大、升华吸热的核心物理性质的认知，学会用微观变化解释宏观现象。 2.通过蜡烛熄灭、石蕊变色及石灰水变浑浊的探究实验，认识二氧化碳"不支持燃烧、与水反应生成酸、与碱反应"的三大化学性质，达成用化学方程式表征反应的能力。 3.通过分析灭火、冷藏保鲜、碳酸饮料等真实案例，学会从"性质决定用途"的视角推断二氧化碳的应用原理，形成性质与应用的科学推理思维。 4.通过自然界碳氧循环示意图及温室效应数据，理解光合作用与呼吸作用的动态平衡机制，培养用"碳达峰、碳中和"理念分析环境问题的社会责任感。 【学习重难点】 掌握二氧化碳密度大且不支持燃烧是其用于灭火的关键性质。 理解二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸是其用于制碳酸饮料的基础。 分析人类活动对碳循环平衡的影响及“碳中和”的实现途径。 选择题 1．下列途径中吸收二氧化碳的是 A．微生物分解 B．生物呼吸作用 C．汽油燃烧 D．植物光合作用 【答案】D 【解析】植物光合作用吸收二氧化碳；微生物分解、生物呼吸作用、汽油燃烧都产生二氧化碳，故选：D。 2．如图所示，下列关于“碳中和”的说法正确的是 A．减少二氧化碳排放，还能消除酸雨的产生 B．出行多坐公交车，少开私家车可以减少碳排放 C．碳中和是指不排放二氧化碳气体 D．光合作用的过程吸收氧气，产生二氧化碳 【答案】B 【解析】A、减少二氧化碳排放有助于缓解气候变化，但酸雨的产生主要与二氧化硫和氮氧化物的排放有关，因此减少二氧化碳排放并不能直接消除酸雨，故说法错误； B、出行多坐公交车，少开私家车可以有效减少碳排放，故说法正确； C、碳中和是指通过减少碳排放和增加碳吸收（如植树造林）来达到净零碳排放，而不是完全不排放二氧化碳，故说法错误； D、光合作用的过程是吸收二氧化碳，释放氧气，故说法错误。 故选B。 3．下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是 A．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪 C．石蕊溶液变红 D．气球上浮 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A、蜡烛自下而上熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质，故选项符合题意； B、塑料瓶会变瘪，主要是因为二氧化碳能溶于水，该实验能体现其物理性质，故选项不符合题意； C、石蕊溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，能体现其化学性质，故选项不符合题意； D、气球上浮，是因为二氧化碳的密度比空气的大，能体现其物理性质，故选项不符合题意。 故选A。 4．收集一瓶干燥的，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是 A．振荡后试纸变红，证明与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明与水反应产生了酸性物质 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，证明与水发生了反应 【答案】B 【解析】A、注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应，故选项说法不正确； B、蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸性物质，酸性物质使蓝色石蕊试纸变红，故选项说法正确； C、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，故选项说法不正确； D、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，可能是CO2溶于水导致的，故选项说法不正确。 故选B。 5．“氧循环”“碳循环”“水循环”是自然界存在的三大重要循环。下列说法错误的是 A．资源观：化石燃料主要包括煤、石油和天然气，属于不可再生能源，要珍惜资源 B．环保观：大气中二氧化碳含量升高，容易导致温室效应，所以提倡低碳生活 C．变化观：在⑤⑧两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是反应条件不同 D．平衡观：碳、氧循环只发生化学变化，可维持大气中和含量的相对稳定 【答案】D 【解析】A、化石燃料主要包括煤、石油和天然气，它们是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源，所以要珍惜资源，该说法正确； B、大气中二氧化碳含量升高，会使地球表面热量不易散发，导致温室效应，提倡低碳生活可减少二氧化碳排放，缓解温室效应，该说法正确； C、反应⑤是植物的光合作用，在光照等条件下，二氧化碳和水转化为氧气和有机物；反应⑧是二氧化碳与水反应生成碳酸，反应物相同但产物不同，是因为反应条件不同，该说法正确； D、碳、氧循环过程中既有化学变化，如动植物呼吸、光合作用等；也有物理变化，如二氧化碳气体在大气中的扩散等，该说法错误。 故选D。 6．在温室大棚内生产蔬菜或花卉的过程中，常向棚内施放适量的二氧化碳，主要目的是 A．使害虫窒息死亡，防止植物发生病虫害 B．促进植物的光合作用，提高蔬菜等的产量和质量 C．产生温室效应 D．避免棚内发生火灾 【答案】B 【解析】A、二氧化碳浓度需极高才能导致害虫窒息，通常大棚内施放的是“适量”二氧化碳，不足以达到此效果，故不符合题意。 B、常向棚内施放适量的CO2的主要作用是促进植物进行光合作用，由于光合作用的原料是二氧化碳和水，生成物是氧气和有机物，所以促进植物的光合作用会增加植物的有机物的合成，即产量会增加，故符合题意。 C、温室效应是大棚保温的原理之一，但施放二氧化碳的主要目的是促进植物生长，而非单纯维持温度，故不符合题意。 D、二氧化碳虽能灭火，但大棚内施放二氧化碳并非为了防火，且“适量”浓度无法有效预防火灾，故不符合题意。 故选B。 7．“低碳”是指“低能耗”、“低废水”等。下列做法中，不符合“低碳”理念的是 A．公交出行 B．夏天将空调温度调到最低 C．打印纸双面使用 D．道路绿化 【答案】B 【解析】A、公交出行，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合“低碳”理念，不符合题意； B、夏天将空调温度调到最低，会造成能源的大量消耗，产生大量的二氧化碳，不符合“低碳”理念，符合题意； C、打印纸双面使用，可以节约资源，减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，符合“低碳”理念，不符合题意； D、道路绿化，可以增加二氧化碳的吸收，符合“低碳”理念，不符合题意。 故选B。 8．我国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A．绿色出行 B．焚烧垃圾 C．节约用纸 D．减少含碳燃料的使用 【答案】B 【解析】A、绿色出行，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，利于实现“碳达峰，碳中和”，故选项不符合题意； B、焚烧垃圾，会产生大量的二氧化碳，不利于实现“碳达峰，碳中和”，故选项符合题意； C、节约用纸，可以节约资源，减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，利于实现“碳达峰，碳中和”，故选项不符合题意； D、减少含碳燃料的使用，能减少二氧化碳的排放，利于实现“碳达峰，碳中和”，故选项不符合题意。 故选B。 9．温室效应是一个全球性的环境问题，下列属于温室气体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等，二氧化碳是引起温室效应的主要气体，氢气、氮气、氧气不属于温室气体； 故选B。 10．下列有关二氧化碳的说法正确的是（    ） A．二氧化碳可以燃烧 B．二氧化碳有毒，不能供人呼吸 C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用 D．在空气中二氧化碳的质量分数约为0.03% 【答案】C 【解析】A、二氧化碳不可燃不助燃，可用于灭火，错误； B、二氧化碳没有毒，但不能供给呼吸，一氧化碳有毒，错误； C、二氧化碳是光合作用的原料，正确； D、二氧化碳在空气中的体积分数约为0.03%，错误。 故选C。 11．如图所示，在左、右两个等体积的很软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A．左瓶没有任何变化，右瓶紫色石蕊试液变红 B．左、右两瓶紫色石蕊试液均不变色 C．左瓶右瓶都变瘪，试液都变红 D．左、右两瓶紫色石蕊试液均变红，左瓶变瘪，右瓶外形基本不变 【答案】D 【解析】从图示看出，左瓶收集的二氧化碳没有通入石蕊溶液中，右瓶收集的二氧化碳从石蕊溶液中通过，根据二氧化碳的性质，能溶于水，溶于水后生成碳酸，故左瓶中的二氧化碳溶于水后，瓶内气压减小，瓶子变瘪，石蕊变红；右瓶中的石蕊试液收集二氧化碳时已经变红，溶液也不能再溶解二氧化碳，故瓶子不会变瘪。故选D。 12．下列关于碳达峰、碳中和的说法错误的是 A．二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖 B．践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 C．二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段 D．植树造林有助于减少二氧化碳排放 【答案】D 【解析】A、二氧化碳是主要的温室气体，二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖，加剧温室效应，故正确； B、践行低碳行动，助于减少二氧化碳的排放，有助于实现碳达峰目标，故正确； C、碳中和是指排放的二氧化碳通过采取植树和节能减排的方式全部抵消，二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段，故正确； D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，植树造林有助于吸收更多的二氧化碳，故错误； 故选D。 填空与简答 13．科学家预测到2050年，碳替代、碳减排、碳封存、碳循环4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。 现阶段我国的能源结构以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的。通过植树造林、海洋封存、综合利用等途径可降低大气中浓度。工业上可以将转化成甲醇、甲烷等资源，和氢气在一定条件下生成甲醇和水。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示。 （1）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是 。 （2）封存在海洋里，会引起海水酸化，这与二氧化碳的 （填“化学”或“物理”）性质有关。 （3）由图2可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为 、 。 （4）完善下图所示的方案。 ①完善方案中的内容（各补写一条）：a. ；b ；c. 。 ②物理利用 （填“能”或“不能”）从总量上减少。 【答案】（1）碳替代 （2）化学 （3） 温度为210°C 有分子筛膜 （4） 乘坐公共交通出行（合理即可） 人工降雨（合理即可） 尿素（合理即可） 不能 【解析】（1）由图1可知，到2050年，对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代，故填：碳替代； （2）CO2封存在海洋里，二氧化碳能与水反应生成碳酸，海水酸性增强，则会引起海水酸化，这与二氧化碳的化学性质有关，故填：化学； （3）由图2可知，在温度为210°C，有分子筛膜的情况下，甲醇的产率最高，则为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为温度为210°C，有分子筛膜，故填：温度为210°C；有分子筛膜； （4）①低碳生活的方案有光盘行动、减纸减塑、乘坐公共交通出行、减少一次性餐具的使用等；CO2物理利用的方案有将CO2用于冷藏保鲜、人工降雨等；CO2化学利用的方案有将CO2转化成含碳元素的物质如甲醇、尿素等； 故填：乘坐公共交通出行（合理即可）；人工降雨（合理即可）；尿素（合理即可）； ②CO2物理利用只是二氧化碳的状态发生了改变，没有转化为新物质，不能从总量上减少二氧化碳，故填：不能。 14．我国能源消耗的70%来自于煤炭，每秒有100吨煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。为实现节能减排、绿色环保，我国大力发展“碳捕捉与封存”技术（如图所示）。被封存的可用于食品保鲜、冷藏食物、灭火等等，以此来消除资源的巨大浪费。 （1）“碳捕捉与封存”技术的运用主要是为解决 的加剧。 （2）CO2地质封存储存的深度定为800米以下，此过程中CO2分子间间隔会 ，CO2海洋封存是将CO2送入到地下3000米的深海里，存在的风险可能会造成海洋酸化，原因是在此过程中会发生反应生成 。 （3）封存的CO2能用于灭火，其主要灭火原理是： 。 【答案】（1）温室效应 （2） 减小 碳酸/H2CO3 （3）隔绝氧气/隔绝空气 【解析】（1）二氧化碳是温室气体，“碳捕捉与封存”技术的运用主要是为解决温室效应的加剧； （2）CO2地质封存储存的深度定为800米以下，此过程中CO2分子间间隔会减小，二氧化碳与水生成碳酸，CO2海洋封存是将CO2送入到地下3000米的深海里，存在的风险可能会造成海洋酸化，原因是在此过程中会发生反应生成碳酸（或H2CO3）； （3）二氧化碳不可燃也不助燃，密度比空气大，则能隔绝氧气（或空气），从而达到灭火的目的。 实验题 15．用下图所示实验验证二氧化碳的性质。 （1）实验一中②处的实验现象是 ，若要证明②处与水发生了反应，就在①试管里放 ；③处烧杯中低处蜡烛先熄灭，说明具有的化学性质是 。 （2）实验二中，向盛有的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水，迅速旋紧瓶盖后振荡，观察到软塑料瓶变瘪。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据，你认为是否严密？请说明理由。 。 【答案】（1） 湿润的紫色石蕊试纸变红 干燥的紫色石蕊试纸 不能燃烧，也不支持燃烧 （2）不严密，二氧化碳溶于水也会使软塑料瓶变瘪 【解析】（1）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红； 在①试管里放干燥的紫色石蕊试纸，通入二氧化碳，试纸不变色，与②处湿润石蕊试纸变红对比，可证明二氧化碳与水发生了反应； ③处烧杯中低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳在有氧气的环境中自身不能燃烧，也不能支持蜡烛燃烧。 （2）二氧化碳既能溶于水，又能与水反应，软塑料瓶变瘪可能是二氧化碳溶于水使瓶内压强减小导致的，所以该证据不严密。 科学探究题 16．某兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习，请你一起参与。 【初步认识CO2】 （1）下列二氧化碳的用途中，只利用其物理性质的是______。（填字母序号） A．二氧化碳用作灭火剂 B．干冰用于人工降雨 C．二氧化碳用作气体肥料 D．二氧化碳用于生产汽水等碳酸饮料 （2）小组用如图装置来进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面的变化情况： ，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。 【探究CO2的性质】 小组同学利用如图1装置测量了反应前后圆底烧瓶内压强的变化。 步骤1：某同学检验了图1装置的气密性，得到如右侧图像，说明装置气密性良好。 步骤2：两瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，注射器内各装有85mL的水和澄清石灰水，连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞1，一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图所示。 （3）步骤1中该同学进行气密性检查的操作是：打开活塞1和活塞2， （填“推”或“拉”）注射器活塞一段距离后停止。（手未放开） （4）AB段压强上升的原因是 ；写出曲线Ⅱ发生反应的化学方程式 ； （5）如图是注入澄清石灰水后最终瓶中气体的微观示意图(忽略水的挥发，两活塞关闭状态），则下列符合注入水后瓶中情况的是_______。 A． B． C． D． 【拓展探究】 验证人体呼吸作用产生二氧化碳 同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 （6）实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。 （7）能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。 【答案】（1）B （2）a端液面高度低于b端液面高度 （3）拉 （4） 将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的气体被压缩，压强迅速增大（合理即可） （5）C （6）氮气/N2 （7）X 【解析】（1）A、二氧化碳用于灭火是利用二氧化碳的密度比空气大的物理性质，以及利用了它不支持燃烧的化学性质，故错误； B、干冰是固态二氧化碳，干冰在汽化时要吸收周围环境中的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成云雾，是利用它的物理性质，故正确； C、二氧化碳用作气体肥料，是因为二氧化碳参加绿色植物的光合作用，转变成葡萄糖和水，有新物质生成，是化学变化，属于化学性质，故错误； D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，是通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，故错误； 故选B； （2）小组同学用图中装置进行二氧化碳产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳，右侧集气瓶中盛放空气。实验时，若能观察到食用油液面左侧下降，右侧上升，证明二氧化碳是产生温室效应的气体。因为二氧化碳是温室气体，在光照等条件下，二氧化碳吸收热量导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强增大，所以会使左侧集气瓶内压强大于右侧，从而使食用油液面出现左侧下降，右侧上升的现象； （3）由步骤1图可知，压强先变小，说明该同学进行气密性检查的操作是打开活塞1和2，拉注射器活塞一段距离后停止； （4）实验中迅速将注射器里的液体全部压入烧瓶中，造成烧瓶内的气体被压缩，压强迅速增大，即AB段压强上升； 由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳在水中溶解的气体体积比在澄清石灰水少，故注入澄清石灰水的烧杯中气体减少多，压强减小幅度大，因此曲线Ⅱ是表示注入澄清石灰水的瓶内压强变化曲线；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； （5）由于二氧化碳在水中溶解的气体体积比氢氧化钙少，则向瓶中注入的是水后，瓶中二氧化碳的气体分子应比注入澄清石灰水后多，即二氧化碳的气体分子大于3个，故选C； （6）呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，由于呼出的气体中氧气的体积分数要减小，所以表示O2体积分数变化的曲线是Z，人体呼吸作用产生二氧化碳，所以二氧化碳的体积分数是呈增大趋势，即能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X，空气中本身含有少量的水蒸气，经过呼吸作用后，呼出气体中水蒸气的体积分数也是不断增大的，即曲线Y表示水蒸气的体积分数，该实验测定了二氧化碳、氧气和水蒸气的体积分数，故实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为氮气； （7）人体呼吸作用产生二氧化碳，所以二氧化碳的体积分数是呈增大趋势，即能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。 17．同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究。 【探究思路】 （1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的实验现象有颜色变化、放出气体、生成沉淀等并伴有吸热、放热、发光等能量变化。 （2）同学们密切配合完成如图所示实验， （填“能”或“不能”）根据实验现象判断CO2溶于水发生了反应。 设计“探究物质间是否反应”实验方案依据是∶生成物和反应物的性质差异。 【提出猜想】 猜想一∶二氧化碳溶于水不与水反应； 猜想二∶二氧化碳溶于水且与水反应。 【实验设计】 （3）用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验∶ 序号 实验设计 I 向第一朵纸花喷水 II ________ III 将第三朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中 喷干第三朵纸花 ①“实验设计II”的具体内容是 ； ②“实验设计II”的目的是 。 【进行实验】进行实验探究，观察记录实验现象。 【实验结论】 （4）猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是 。将第三朵取出，小心地用吹风机吹干，观察到纸花的颜色又变回到紫色，其原因是 。 【反思交流】 （5）探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有_____（填字母）。 A．设计对比实验 B．控制实验条件 C．获取事实证据 D．逻辑推理判断 【答案】（1）是否有新物质生成 （2）不能 （3） 将第二朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中 验证CO2能否使紫色石蕊变色 （4） Ⅰ和Ⅱ中纸花不变红，而Ⅲ中纸花变红 当吹干纸花时，碳酸分解，二氧化碳从溶液里逸出 （5）ABCD 【解析】（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据：是否有新物质生成，故填：是否有新物质生成； （2）CO2溶于水无明显现象，不能用观察的方法确定有新物质生成，判断是否发生反应，故填：不能； （3）①由图可知，“实验设计II”为将第二朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，故填：将第二朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中； ②将第二朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，无明显现象，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色，故“实验设计II”的目的是验证CO2能否使紫色石蕊变色，故填：验证CO2能否使紫色石蕊变色； （4）猜想二成立，二氧化碳溶于水且与水反应，说明生成物和反应物的性质有明显的差异，则支持猜想二成立的实验现象是Ⅰ和Ⅱ中纸花不变红，而Ⅲ中纸花变红； 将第三朵取出，小心地用吹风机吹干，观察到纸花的颜色又变回到紫色，其原因是当吹干纸花时，碳酸分解，二氧化碳从溶液里逸出； 故填：Ⅰ和Ⅱ中纸花不变红，而Ⅲ中纸花变红；当吹干纸花时，碳酸分解，二氧化碳从溶液里逸出； （5）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断，故选ABCD。 18．张老师在周末布置了“自制汽水”的特色作业，小花同学利用干冰自制了一瓶无色碳酸饮料。在张老师的引导下，小花同学对影响溶解能力的因素产生了浓厚的兴趣，并进入实验室开展了如下实验探究。 （1）如图所示，向一个收集满气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，迅速拧紧瓶盖，振荡。观察到 ，说明二氧化碳能溶于水。 【探究一】探究温度和压强对溶解能力的影响 实验一：标准大气压下，向试管中分别加入自制的无色碳酸饮料100 mL，大烧杯中加入不同温度的水，小烧杯中加入适量澄清石灰水。 实验装置 实验序号 大烧杯中水的温度 试管中产生气泡的速率 澄清石灰水的现象 实验① 0℃ 缓慢 不浑浊 实验② 20℃ 适中 不浑浊 实验③ 90℃ 很快 变浑浊 （2）由实验一得到的结论是：相同条件下，温度升高，二氧化碳的溶解能力 （填“变大”“变小”或“不变”），因此小花同学建议：制好碳酸饮料后，应低温保存。 实验二：室温下，向试管中分别加入100 mL自制的无色碳酸饮料（注射器体积为100 mL）。 实验装置 实验序号 注射器活塞的位置 试管中产生气泡的速率 实验④ 不拉动活塞 适中 实验⑤ 向上拉活塞到25 mL 变快 实验⑥ 向上拉活塞到50 mL 变得更快 （3）由实验二可以得出的结论是： 。 【探究二】探究在不同物质中的溶解性 实验三：室温下，烧瓶中收集250 mL的气体，通过注射器分别加入50 mL不同液体，通过压强传感器测定瓶中压强变化（实验前烧瓶内压强为104.20 kPa，实验过程中保持温度恒定）。 实验装置 实验序号 烧瓶中气体 注射器中物质 实验后瓶内压强 实验⑦ 空气 水 130.25 kPa 实验⑧ 水 104.98 kPa 实验⑨ 盐酸 106.67 kPa 实验⑩ 小苏打的水溶液 103.40 kPa （4）实验后烧瓶内的压强，实验⑧小于实验⑦的原因是： 。 （5）从上述实验中可知，室温下，1体积水约能溶解1体积的依据是 。 （6）根据实验⑧⑨⑩分析可知，在其他条件相同时，在 中溶解性最弱。 【答案】（1）软塑料瓶变瘪 （2）变小 （3）相同条件下，压强越小，二氧化碳的溶解能力越弱 （4）二氧化碳能溶于水，使瓶内气体减少，压强减小，而空气的主要成分不易溶于水，所以实验⑧压强小于实验⑦ （5）实验前烧瓶内压强为104.20kPa，加入50mL水后，实验⑧中瓶内压强基本不变（或接近实验前压强），说明250mL二氧化碳在50mL水中溶解后，气体体积基本无变化，即 1 体积水约能溶解 1 体积二氧化碳 （6）盐酸 【解析】（1）二氧化碳能溶于水，瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，软塑料瓶变瘪。 （2）从实验一可知，温度升高，试管中产生气泡速率加快，说明二氧化碳逸出增多，即相同条件下，温度升高，二氧化碳溶解能力变小。 （3）实验二中，向上拉活塞，注射器内体积增大，试管内压强减小，产生气泡速率变快，说明二氧化碳逸出增多，且压强减小幅度越大，产生气泡速率越快，说明压强越小，二氧化碳溶解能力越弱。 （4）实验⑧中二氧化碳能溶于水，导致瓶内气体减少，压强降低；空气主要成分是氮气和氧气，二者都不易溶于水，实验⑦中空气在水中溶解量少，压强变化小，所以实验⑧压强小于实验⑦ 。 （5）实验前烧瓶内压强为104.20kPa，加入50mL水后，实验⑧中瓶内压强基本不变（或接近实验前压强），说明250mL二氧化碳在50mL水中溶解后，气体体积基本无变化，即 1 体积水约能溶解 1 体积二氧化碳。 （6）对比实验⑧⑨⑩，实验⑨中二氧化碳在盐酸中的压强最大，说明二氧化碳在盐酸中溶解量最少，即CO2​在盐酸中溶解性最弱。 19．学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。 【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。 向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 （1）请和同学们来完成下表： 猜想 方案 现象 结论 ①可能是使石蕊变红 C 小花不变色 猜想①错误 ②可能是 使石蕊变红 B 小花不变色 猜想②错误 ③可能是和水反应的生成物使石蕊变红 D 猜想③正确 （2）同学们做了一个对比实验来确定与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是 （填序号）。生成该酸性物质的化学方程式为 。 （3）向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约体积的水，迅速盖上瓶盖振荡，观察到 的现象。利用二氧化碳的这一性质，可以用于 （填字母）。 A．灭火      B．生产饮料      C．光合作用       D．气体肥料 【答案】（1） 水/H2O 小花变红色 （2） A （3） 软塑料瓶变瘪 B 【解析】（1）实验方案 B 是直接喷水，目的是验证水能否使石蕊变红，所以猜想②是可能是水（H2O）使石蕊变红； 实验方案 D 中，喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液染成的紫色小花变红色。 （2）实验方案 A 直接喷稀醋酸，小花变红，说明酸性物质能使石蕊变红，与实验方案 D 对比，可确定CO2与水反应生成了具有酸性的物质； 二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为。 （3）二氧化碳能溶于水并于水反应，向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加水振荡，瓶内二氧化碳减少，压强减小，在外界大气压作用下，软塑料瓶变瘪； 二氧化碳能溶于水并与水反应，可利用这一性质生产碳酸饮料；灭火利用二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质；光合作用和气体肥料利用二氧化碳是植物光合作用原料的性质，故选B。 20．为探究二氧化碳的性质，某化学兴趣小组进行如图实践活动。 （1）图1实验中观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可知CO2具有的物理性质是 。 （2）兴趣小组将一瓶二氧化碳气体放入一个盛有澄清石灰水的烧杯中，如图2所示，实验中观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 ；由该实验还可以得出分子具有的性质是 。 （3）用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水，并不断振荡，装置如图3。同时用气体压强传感器采集数据，如图4，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ，曲线FG段气体压强逐渐减小的原因是 。取G点对应的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是 。 【拓展实验】为探究CO2在水和食盐水中的溶解情况，相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图5），待收集100mLCO2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，所测数据平均值如表： 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2的体积/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 （4）将100mL量筒装满100mL水或食盐水的操作是 。 （5）由表数据分析： 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”）。 【答案】（1）密度比空气大 （2） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 分子在不断运动 （3） 注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大 二氧化碳溶于水、能与水反应，气体体积减少，使瓶内压强减少 紫色石蕊溶液变红 （4）用倾倒法将水或食盐水缓缓倒入量筒，接近所需刻度时停止倾倒，改用胶头滴管逐滴滴加到刻度线 （5） 二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度 水 【解析】（1）图1实验中观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，说明二氧化碳先下沉，即二氧化碳的密度比空气大，故填：密度比空气大； （2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，导致烧杯中的澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；二氧化碳与澄清石灰水没有接触，但与澄清石灰水变浑浊，说明分子在不断运动，故填：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；分子在不断运动； （3）如图4，图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大；曲线FG段气体压强逐渐减小，是因为二氧化碳溶于水、能与水反应，气体体积减少，使瓶内压强减少；二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故填：注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大；二氧化碳溶于水、能与水反应，气体体积减少，使瓶内压强减少；紫色石蕊溶液变红； （4）将100mL量筒装满100mL水或食盐水的操作是用倾倒法将水或食盐水缓缓倒入量筒，接近所需刻度时停止倾倒，改用胶头滴管逐滴滴加到刻度线，故填：用倾倒法将水或食盐水缓缓倒入量筒，接近所需刻度时停止倾倒，改用胶头滴管逐滴滴加到刻度线； （5）①由表格数据可知，48h二氧化碳溶于水的体积为41mL，说明二氧化碳溶于水的速度较慢，所以能用排水法收集CO2的理由是二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度，故填：二氧化碳溶于水的速度远小于二氧化碳逸出的速度； ②由表格数据可知，48h水中剩余二氧化碳59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水，故填：水。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$