内容正文:
第5章 奇妙的二氧化碳
第1节 二氧化碳的性质与用途
1二氧化碳的物理性质.
常温、常压下,二氧化碳是 无 色气体,
密度比空气的 大 .固态二氧化碳被称
为 “ 干冰 ”.二氧化碳 能 溶于水,
常温、常压下,1体积水中大约能溶解1
体积二氧化碳.在加压或降温时,水中
可溶解较多的二氧化碳.
2二氧化碳的化学性质.
(1)二氧化碳能与 水 反应生成碳酸.将
二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液由
紫色 变 红色 ,反应的化学方程式为
CO2+H2OH2CO3 .加热反应后的溶
液,溶液重新变成 紫 色,反应的化
学方程式为 .
(2)澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液.二氧
化碳能与氢氧化钙反应生成白色的碳酸
钙沉淀,反应的化学方程式为 CO2+
Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O .实验
室中常用 澄清石灰水 检验二氧化碳
气体.澄清石灰水因吸收空气中的二氧
化碳而变质,生成的碳酸钙附着在试剂
瓶内壁,因此澄清石灰水应 密封 保存.
(3)煅烧石灰石可以得到生石灰,反应的化
学方程式为 .生
石灰与水反应可以转化为熟石灰 (主要
成分是氢氧化钙),反应的化学方程式
为 CaO+H2OCa(OH)2 .
3二氧化碳的用途.
(1)二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,密度
比空气的大,是优良的 灭火剂 .
(2)干冰升华时能从周围环境中吸收大量的
热,是良好的 制冷剂 ,常用于食
品的保鲜.
(3)干冰升华导致的低温,能使空气中的水
蒸气凝结成小水滴,可用于 人工增雨 .
(4)二氧化碳能与多种物质发生化学反应,
是重要的化工原料.
(5)绿色植物吸收太阳光能,利用二氧化碳
和水制造淀粉等有机化合物,为动物和
人类 提 供 能 量.二 氧 化 碳 可 以 作 为
气体肥料 .
例 用下图所示装置验证CO2 的性质.
(1)首先对生成的CO2 进行鉴别,请
写出鉴别CO2 发生反应的化学方程式:
.
(2)如图所示,观察到短蜡烛熄灭后,
关闭K,片刻后长蜡烛熄灭.由此得出的结
论是 .
(3)观察到纸花变红,由此并不能得出
“CO2 能与水发生化学反应”的结论,理由
是 .
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解析 (1)CO2 能使澄清石灰水变浑
浊,通常用澄清石灰水鉴别CO2 气体,化
学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+
H2O.(2)观察到蜡烛熄灭,说明CO2 不
燃烧也不支持燃烧.短蜡烛先熄灭,关闭
K,片刻后长蜡烛熄灭,说明CO2 的密度
比空气的大.故由此得出的结论是CO2 的
密度比空气的大,CO2 不燃烧也不支持燃
烧. (3)不能得出 “CO2 能与水发生化学
反应”的结论,理由是没有排除CO2 使紫
色石蕊纸花变红的可能性,没有对照实验.
基础过关
1下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气
体的是 (D ).
A闻气味
B观察颜色
C伸入燃着的木条
D倒入澄清石灰水
2 下 列 关 于 二 氧 化 碳 的 描 述 正 确 的
是 (B ).
A由一个碳元素和两个氧元素组成
B保持二氧化碳化学性质的最小粒子是
二氧化碳分子
C由一个碳原子和两个氧原子构成
D是引起酸雨的一种气体
3食品保鲜常常用到干冰.课外实践小组
的同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完
成了下图所示的实验探究,有关实验现
象或分析正确的是 (C ).
A(Ⅰ)静置,烧杯内气球无明显现象
B(Ⅱ)加水后烧杯内只发生物理变化
C(Ⅲ)烧杯内形成白雾的原因是干冰
升华吸热
D(Ⅳ)紫色石蕊溶液不变色
4某中学环境监测兴趣小组的同学对不同
时段、不同区域的空气中CO2 的含量进行
了测定.他们测定的部分数据如下表所示:
测定
区域
测定时段
抽测
次数
空气中CO2
的含量
(平均值)
城市
绿心
12:00~13:00 5 0029%
城市
绿心
7:00~8:00 5 0028%
繁华
闹市区
12:00~13:00 5 0039%
繁华
闹市区
7:00~8:00 5 0032%
下列有关说法不正确
的是 (C ).
A同学们在研究中应用了分类比较的方法
B大量植树造林有利于降低空气中CO2
的含量
C空气中CO2的含量在不同区域都是相同的
D多次抽测并取平均值,可有效避免测
定的偶然性
5如图所示,在气密性良好的装置中充满
了CO2 气体,往2支具支试管中分别缓
缓注入5mL紫色石蕊溶液和5mL澄清
石灰水.下列叙述不正确
的是 (D ).
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A左侧试管内液体变红色
B右侧试管内澄清石灰水变浑浊
C相同体积的水和澄清石灰水,后者吸
收的CO2 较多
D充分反应后,U形管中的液面左边高
于右边
6教材中 “二氧化碳的溶解性
实验”如图所示,向一个充
满CO2 气体的塑料矿泉水瓶
中迅 速 倒 入 约 占 容 积
1
3
的
水,立即旋紧瓶盖,观察塑料矿泉水瓶
的变化.请回答下列问题:
(1)指出仪器A的名称: 烧杯 .
(2)实验操作中,旋紧瓶盖后,还需进行的
操作是 振荡 .
(3)最后可观察到的现象是 塑料矿泉水瓶变瘪
.由此得出结论:CO2
能 (填 “能”或 “不能”)溶于水.
素养提升
7多彩的 “碳”,多姿的生活,让我们一起
走进 “碳”的世界.
(1)液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资
料室发生的火灾.下列说法正确的有
AB (填序号).
A液态二氧化碳汽化后不会污染档案
资料
B二氧化碳可覆盖在燃烧物表面,隔
绝空气
C液态二氧化碳汽化时吸热,降低了
可燃物的着火点
(2)二氧化碳是一种宝贵的资源.固定和利
用二氧化碳的一个成功范例是:在高
温、高压下,用CO2 和NH3 合成尿素
[CO(NH2)2],同时生成水.该反应的
化学方程式为 .
(3)天然气 (主要成分为CH4)完全燃烧
的化学方程式为 .
(4)由下表数据分析,与煤相比,用天然气
作燃料的优点有 等质量的天然气和煤完全燃
烧,天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤,放出
的热量高于煤 (合理答案均可) .
1g物质完全燃烧
产生二氧化碳
的质量/g
放出的热量/kJ
甲烷 275 56
碳 367 32
8某同学进行煅烧石灰石的实验,过程如
下:(假设杂质不发生变化,酒精喷灯中
的燃料是酒精)
(1)煅烧石灰石的化学方程式是
.
(2)请你完成以下实验探究.
实验
探究
实验操作 现象 结论与理由
煅烧
石灰
石生
成
CO2
火 焰 上 方
罩 上 洁 净
的 烧 杯,
然 后 将 烧
杯 迅 速 正
放, 倒 入
澄清石灰水
澄清 石 灰 水
变浑浊
结论:有CO2
生成.
此结 论 是 否
正 确? 请 说
明理由:
不 正 确,因 为
酒精 燃 烧 也 能
生成CO2
煅烧
石灰
石生
成
CaO
一 段 时 间
后 放 入 烧
杯 中, 加
水,过滤,
取滤液,通
入少量CO2
出现浑浊 有CaO生成
96
7 (1)96 (2)错误
解:设生成 KCl的质量为x.
2KClO3
MnO2
△
2KCl+3O2↑
149 96
x 96g
96
149=
96g
x
x=149g
答:生成 KCl的质量为149g.
跨学科实践活动3 调查家用燃料的变迁与合理使用
【活动评价】 1 (1)发放问卷 (或实地走访等) (2)①CO2、H2O ②经济收入、燃料获得的便利程度、对环保的追
求 ③热值、价格、经济收入、燃料获得的便利程度、对环保的追求 ④热值高、使用安全环保、价格亲民 (3)丙烷
(4)天然气,付出相同金额获得的热量更高 2 (1)吹气太猛带走太多的热量,使可燃物温度降到着火点以下
(2)湿木材中的水分蒸发吸热,使木材温度不易达到着火点 (3)50L 调小 (4)将肥皂水刷在管道及连接部位,打
开阀门,若有气泡,则说明存在泄漏 人走关火,使用时要开窗通风,不用时关闭总阀门 3 (1)CO 增加室内空气流
通 (2)煤的着火点更高 (3)H2O+C
高温
CO+H2 (4)H2O (5)690 以煤为原料制成乙醇后,能在很大程度
上减少污染物的排放
归 纳 整 合
【直击中考】 1D 2B 3D 4 (1)炷 油 (2)放热 升高 汽化 (3)bcd 5 (1)3∶4
(2)解:设理论上可制备Fe(CO)5 的质量为x.
Fe+5CO
高压
Fe(CO)5
56 196
100kg×96% x
56
196=
100kg×96%
x x=336kg
答:理论上可制备Fe(CO)5 的质量是336kg.
第5章 奇妙的二氧化碳
第1节 二氧化碳的性质与用途
【要点梳理】 1无 大 干冰 能 2 (1)水 紫色 红色 CO2+H2OH2CO3 紫 H2CO3
△
CO2↑+H2O
(2)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O 澄清石灰水 密封 (3)CaCO3
高温
CaO+CO2↑ CaO+H2OCa(OH)2
3 (1)灭火剂 (2)制冷剂 (3)人工增雨 (5)气体肥料
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【课时作业】 1D 2B 3C 4C 5D 6 (1)烧杯 (2)振荡 (3)塑料矿泉水瓶变瘪 能 7 (1)AB
(2)CO2+2NH3
高温、高压
CO(NH2)2+H2O (3)CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O (4)等质量的天然气和煤完全燃烧,
天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤,放出的热量高于煤 (合 理 答 案 均 可) 8 (1)CaCO3
高温
CaO+CO2 ↑
(2)不正确,因为酒精燃烧也能生成CO2 出现浑浊
第2节 二氧化碳的实验室制法
【要点梳理】 1CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 2 (2)向上排空气法 (3)气密性 固 液 (4)火焰熄灭
【课时作业】 1C 2A 3B 4D 5C 6 (1)试管 (2)2HCl+CaCO3 CaCl2+H2O+CO2↑ A (3)m
(4)将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃 7 (1)分液漏斗 (2)石灰石 (或大理石) 2HCl+
CaCO3 CaCl2+H2O+CO2↑ (3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,生成大量的氧气,装置内气压增大,大于外
界大气压,从而使细木棒向上冲出 (4)A n
第3节 自然界中的碳循环
【要点梳理】 1 (1)0039% 没有 (2)二氧化碳 2二氧化碳 双碳
【课时作业】 1C 2B 3A 4B 5 (1)释放 (2)碳替代 (3)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O (4)减少乘
坐私家车,绿色出行 (合理答案均可) 6向左 7 (1)有机物 (2)增加 生产者的光合作用 (3)①2015年碳排
放量达到最高值,随后持续减少,碳汇量逐年升高 (合理答案均可) ②碳排放量高于碳汇量 ③ABC
跨学科实践活动4 探寻低碳生活的行动方案
【活动评价】 1 (1)D (2)①植树造林 (合理答案均可) ②有意义,我国电力供应以火力发电为主,节约用电,间
接做到减少碳排放 (3)食醋 密度比空气的大,不与空气中的物质反应 (4)①略 ②396kg
(5)
低碳途径 具体措施
减少二氧化碳排放 节约燃料、随手关灯、绿色出行
促进二氧化碳吸收 植树造林
二氧化碳的封存及转化 将CO2 转化成其他有机物
2 (1)①增大反应物接触面积 ②CaO+H2OCa(OH)2 ③碳酸钙分解需要高温条件,耗费能源,增加二氧化碳排
放 (2)①增大压强,分子间的空隙变小 ②CO2+H2OH2CO3 地质封存对地质结构稳定性要求高,否则发生地
震时,大量二氧化碳泄漏将造成灾难 (或海洋封存会导致海水酸化,对海洋生态造成影响) (3)①O2 ②温度过高,
微生物会死亡,使产率下降 ③264kg
归 纳 整 合
【直击中考】 1B 2B 3 (1)b (2)既不燃烧也不支持燃烧 (3)Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
(4)2Al+6CO2
O2
Al2(C2O4)3 (5)c 4 (1)锥形瓶 (2)2KClO3
MnO2
△
2KCl+3O2↑ a (3)BD (4)c
湿润氧气,且能吸收杂质
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