第5章 奇妙的二氧化碳（复习讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第5章 奇妙的二氧化碳 复习讲义 复习目标 1.能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系； 2.能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验室制取过程，学习二氧化碳实验室制取的有关技能。 3.能利用二氧化碳的性质分析、说明其对自然界和人类生产生活的影响； 4.能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；能初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 重点和难点 重点：二氧化碳的主要性质；二氧化碳的性质与用途的关系；实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；二氧化碳实验室制取的有关技能；践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 难点：实验操作制取二氧化碳；制取气体的一般思路和方法；石灰石、生石灰、熟石灰之间的转化。 █知识点一 二氧化碳的性质与用途 一、二氧化碳的性质 1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）。 2、化学性质： （1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧 ①现象：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 ②结论：二氧化碳的密度比空气大（物理性质），二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质）。 ③应用：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火 。 （2）二氧化碳与水的反应 ①现象：紫色石蕊试液变成红色，加热后，石蕊试液重新变成紫色 ②化学方程式：CO2＋H2O ═══ H2CO3 、H2CO3 CO2↑＋H2O （3）二氧化碳与澄清石灰水的反应 ①现象：澄清石灰水变浑浊。 ②化学方程式：C O ③应用：检验二氧化碳 二、二氧化碳的用途 CO2的用途 对应的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 效果检测 1．下列实验设计不正确的是 A．燃着木条熄灭，说明CO2已集满 B．下端滤纸先变红，证明CO2密度比空气大 C．气球变瘪，说明CO2仅与NaOH反应 D．一段时间石灰水浑浊，证明分子不断运动 2．二氧化碳的化学性质 步骤 现象 结论 ①向盛有二氧化碳 水溶液的矿泉水瓶A中滴入2〜3滴紫色石蕊试液，振荡，观察所发生的现象 紫色石蕊试液变成 (用化学方程式表示) ②向盛有二氧化碳的塑料矿泉水瓶B中倒入适量澄清石灰水，振荡，观察现象 澄清石灰水 (用化学方程式表示) ③将两支燃着的蜡烛放入烧杯中，然后将 矿泉水瓶C中的二氧化碳慢慢倒入烧杯 中，观察现象 下面的蜡烛 熄灭，上面的蜡烛 熄灭 二氧化碳既 且 █知识点二 实验室制取二氧化碳 一、实验室制取二氧化碳的反应原理 1.实验试剂：稀盐酸与大理石（或石灰石）（主要成分均为碳酸钙） 2.反应原理： 教材拓展： （1）不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末：反应速率太快，不易控制。 （2）不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。 （3）不用稀硫酸： 生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。 二、实验室制取二氧化碳装置和步骤 实验装置 （以制取较多二氧化碳为例） 发生装置：反应符合“固体+液体→ 气体”，且在常温下进行，因此选用固液常温型发生装置； 收集装置：二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸，一般不用排水法收集；二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，因此常用向上排空气法收集。 实验步骤 （1） 组装装置，检查装置的气密性； （2） 将块状石灰石（或大理石）装入锥形瓶，塞紧双孔橡皮塞; （3） 由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端； （4） 用向上排空气法收集气体； （5） 验满。 检验 将制取的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳（不能用燃着的木条检验CO2 ，因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭） 验满 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳气体已收集满 3、 实验室制取气体的一般思路和方法 1.确定制取气体的化学反应原理：确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。 2.设计制取气体的实验装置： （1）发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。 （2）发生装置选择方法： 固固加热型 固液不加热（常温）型 高锰酸钾、氯酸钾制氧气 过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石（或石灰石）和稀盐酸制二氧化碳 试管口略 向下倾斜 适合制取少量气体 适合制取大量气体 长颈漏斗方便添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率，从而控制反应速率 可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离，从而控制反应的开始和停止 （3） 收集装置选择依据：气体的溶解性，气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）。 （4）收集装置选择方法： 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 ①所有气体从短管进②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者；集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响手机的气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口 效果检测 1.下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是 A．制取CO2 B．收集CO2 C．CO2的验满 D．  CO2的检验 2．下列是实验室发生和收集气体的简易装置图，请按题意要求完成填空。 （l）a仪器名称为 ，b仪器名称为 。 （2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的装置是 ，发生化学反应的化学方程式为 ；将气体通入装置E发生的现象是 。用装置F收集某气体时，被收集的气体应满足的条件是 。 █知识点三 自然界中的碳循环 一、自然界中的碳循环 1、自然界的二氧化碳循环 （1）产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。 （2）消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 2、大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 二、二氧化碳对环境的影响 1、有利的方面：促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物（主要是淀粉）的合成和对氧气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环，等等； 2、不利的方面 （1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响（因此，在人群密集的地方应该注意通风换气）。 （2）由于人类活动（如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。 三、碳达峰碳中和目标的实现 1．中国担当——“双碳”目标：二氧化碳排放力争2030年前达到　峰值　,努力争取2060年前实现　碳中和　。  2．低碳行动的措施： (1)减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源； (2)促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率； (3)大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林； (4)采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 效果检测 1.自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧的是 A．动植物的呼吸 B．水的吸收 C．绿色植物的光合作用 D．煤和石油的燃烧 2.如图甲是一所现代化的番茄温室大棚，乙是该大棚内CO2含量的变化曲线，丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线，下列说法错误的是 A．6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2 B．一天中O2浓度最大的时候是中午12点 C．适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量 D．菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，对人体健康不利 █考点一 二氧化碳的性质 【例1】图中的实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气的大的是 A．收集CO2 B．振荡后塑料瓶变瘪 C．气球上浮 D．倒入CO2的纸袋下沉 A．A B．B C．C D．D 【例2】某兴趣小组利用“三通管”探究CO2的相关性质。 ①甲实验中，试纸 　A　（填“A”或“B”）变红色。 ②乙实验中缓慢通入CO2，可观察到 　下面　燃着的小木条先熄灭（填“上面”或“下面”），可得出CO2的性质有 　密度比空气大且不能燃烧、不支持燃烧　。 解题要点 本考点主要考察二氧化碳的相关性质，需掌握好如何通过实验验证二氧化碳的性质，还需区分不同实验现象所对应的是二氧化碳的物理性质还是化学性质。如二氧化碳能让蜡烛熄灭，熄灭体现了二氧化碳不支持燃烧不能燃烧的化学性质，下层蜡烛先灭体现了二氧化碳密度比空气大的物理性质。此外，还需知道‌二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊‌：二氧化碳能与石灰水的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清的石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的方法。 【变式1-1】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　） A． B． C． D． 【变式2-1】某研究性学习小组的同学在学习二氧化碳有关知识后，又查阅相关资料，对二氧化碳知识进行梳理。如图所示的是有关二氧化碳性质的探究实验。 (1)实验A中观察到的现象是：小烧杯内有 产生； 蜡烛先熄灭。 (2)实验B中观察到的现象是：塑料瓶 。 (3)实验C中观察到的现象是：紫色石蕊溶液变成 。 █考点二 二氧化碳的用途 【例3】下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．石墨有导电性，可制造石墨电极 B．CO2能与碱性吸收剂反应，可用于人工降雨 C．CO具有可燃性，可用于炼铁 D．金刚石导热性好，可用作透镜的涂层 解题要点 本考点主要考察二氧化碳的用途，熟练掌握好二氧化碳的性质和用途，解题时应注意利用二氧化碳的性质决定用途、用途体现性质的关系，找准题意从而解答。 【变式3-1】2022年北京冬奥会利用CO2跨临界直冷制冰，就是将气态CO2通过压力变化形成超临界CO2流体（介于气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），后通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热（如图）。下列有关超临界CO2流体的说法错误的是（　　） A．超临界CO2流体是纯净物 B．超临界CO2流体化学性质与普通CO2不同 C．该技术可实现CO2的循环利用 D．在冬奥会场馆冰面下方，CO2通过状态变化吸收热量 █考点三 二氧化碳的实验室制法 【例4】如图是小明完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中符合操作的是 A．气密性检查 B．加入石灰石 C．收集气体 D．气体验满 【例5】某化学兴趣小组利用如图所示的装置对二氧化碳的性质进行验证。 （1）A装置相比其他固液常温装置，优点是 　控制反应的发生与停止　。该反应的化学方程式为 　CaC 　。 （2）用E装置收集二氧化碳，并验证二氧化碳是否收集满，验满的方法为 　将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已集满　。若未收集满的原因可能是 　装置漏气　（写一点）。 （3）若用图F装置收集二氧化碳，气体应从 　a　（填“a”或“b”）通入；当打开弹簧夹，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 　密度比空大　；B处的现象是 　紫色石蕊试液变红　，发生反应的化学方程式为 　C 。 解题要点 本考点主要考察实验室制取二氧化碳装置的选择方法和实验步骤等相关知识，解题时需注意仔细阅读题目要求，依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置，依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳验满时注意需把燃着的木条放集气瓶口。 【变式4-1】在“CO2的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．制备CO2    B．收集CO2    C．验满   D．比较CO2与空气的密度   【变式5-1】请结合下图回答问题： (1)写标号仪器名称：① ，② 。 (2)实验室制氧气、二氧化碳都可选用 （选填序号）做发生装置。用该装置制氧气时，其反应化学方程式为 。 (3)实验室制二氧化碳，可选下列药品中的 （选填序号）。 A．石灰石、浓盐酸      B．石灰石、稀硫酸      C．石灰石、稀盐酸 若用E装置收集CO2，气体应从 （选填“a”或“b”）端通入。      █考点四 实验室制取气体的一般思路和方法 【例6】制取气体是初中化学实验的重要内容。 (1)仪器M的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制备氧气，选择的装置组合是 ，装药品前应进行的操作是 ；其反应的符号表达式为 。 (3)某气体只能用向下排气法收集（如D装置），则该气体可能具有的性质是______（填选项的字母）。 A．能与水反应 B．能与空气反应 C．密度与空气大 (4)某兴趣小组同学设计实验探究二氧化碳在水中的溶解能力，实验装置如下图。 实验步骤如下： ①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体；②试剂瓶中加入200mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞；③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中；当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解 体积二氧化碳。针对该实验以下说法正确的是 。 A．若将瓶中的水换成等体积的石灰水，注入CO2气体体积达到120mL时红色油柱会开始上升 B．若将CO2换成SO2，注入体积达120mL时红色油柱不会上升，说明SO2的溶解能力更强 C．该实验说明用排水法可以收集二氧化碳气体 解题要点 本考点主要考察实验室制取气体的一般思路和方法，解题时需注意考虑实验室制取气体药品选取原则： ①反应条件是否容易达到；（节能）②收集的气体是否纯净（生成的气体只能是一种）③装置、操作是否简单；④原料是否易得、价廉。以及确定发生装置时应考虑反应物的状态和反应条件，确定收集装置的选择要依据气体的性质等。 【变式6-1】实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：a 。 (2)实验室制取氧气时，若选择B装置作为制取氧气的发生装置，反应的文字表达式为 ；若选用氯酸钾制氧气，则选择的发生装置是 (填序号)，反应的文字表达式为 。 (3)小李同学选用装置E收集满一瓶氧气后，再向瓶中注水排出瓶中气体，水应从 (选填①或②)端进入。 (4)实验室制取二氧化碳气体时，与B相比，选用C装置的优点是 ；选择的收集装置是 (选填“D”或“F”或“G”)；小张同学正在收集一瓶CO2，他不知是否收集满了，其验满方法是 。 (5)如图H所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 。 █考点五 自然界中的二氧化碳及其对环境的影响 【例7】兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。 (1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。 (2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。 ①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。 ②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。 ③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。 (3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表： 途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环 贡献率 47% 21% 15% 17% 由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。 解题要点 本考点主要考察二氧化碳在自然界的存在及其对环境的影响和应对措施，需掌握好自然界中的碳循环，二氧化碳对环境的危害等相关知识。解题时需紧扣二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧、氟利昂等会造成温室效应，针对温室效应我们需做到减少排放二氧化碳以及消耗二氧化碳。 【变式7-1】“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 (1)物理固碳：CO2可被压缩成液态，封存在地质结构中。从微观角度来看，CO2被压缩，发生改变的是 。 (2)自然界化学固碳： ①海水能吸收大量的CO2，写出水与CO2反应的符号表达式 。 ②绿色植物通过 吸收CO2。 (3)工业生产中CO2资源化利用 杭州亚运会开幕式使用的一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”(CH3OH)，备受瞩目，它是实现“碳中和”理念的重要途径，过程如上图所示：写出生产零碳甲醇的符号表达式 ，该流程中可循环利用的物质是 。 基础应用 1．下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是 A．自然界中二氧化碳处于循环状态 B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料 C．大气中二氧化碳过多会造成温室效应 D．二氧化碳有毒，空气中含量过高，会使人中毒死亡 2．实验室只用向上排空气法收集CO2的原因是（   ） A．常温下化学性质不活泼 B．CO2能溶于水 C．CO2密度比空气的大 D．CO2能溶于水且密度比空气的大 3．下列制取、收集并检验CO2的有关实验操作中错误的是 A．甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好 B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出 C．丙图装置中植物油的作用是为了防止二氧化碳气体溶于水 D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水 4．将CO2气体通入紫色石蕊试液中，溶液的颜色变化过程为 A．紫色——红色 B．紫色——蓝色 C．紫色——无色 D．红色——紫色 5．区别空气、氧气和二氧化碳三瓶无色气体最简便的方法是    A．把燃着的木条分别伸进三瓶气体中 B．观察颜色 C．分别将少量的澄清石灰水倒入三种气体中 D．通过实验测定气体在水的溶解性 6．用下图装置验证二氧化碳的性质（图中小花为干燥的紫色石蕊纸花）。下列说法不正确的是 A．实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 B．实验①可验证“CO2密度比空气大”“一般情况下，CO2不燃烧且不支持燃烧” C．实验②中纸花不变红，实验③纸花放入CO2中变红色 D．实验③可验证CO2和H2O发生了化学反应并生成酸性物质 7．下列有关CO2的制取、收集、验满、验证性质实验的图示不正确的是 A．制取CO2 B．收集CO2 C．验证CO2已集满 D．验证CO2的性质 8．用如图实验研究CO2的性质，下列说法错误的是 A．实验室可用大理石和稀硫酸反应制取CO2 B．实验过程中若观察到纸花2不变色，纸花1、3变红，说明CO2能与水反应 C．实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明CO2密度比空气大 D．若燃着的木条熄灭，可得出CO2不燃烧、不支持燃烧 9．“低碳”生活减少了二氧化碳的排放。下列说法正确的是（　　） A．实验室用NaCl溶液检验CO2 B．过多排放二氧化碳会造成温室效应 C．燃煤发电比太阳能发电有利于减少二氧化碳的排放 D．CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，溶液颜色变蓝 10．下列气体与温室效应无关的是（    ） ①二氧化碳；②臭氧；③甲烷；④氟氯代烷；⑤氮气；⑥氧气。 A．⑤⑥ B．①② C．①④ D．③④ 11．近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应”所致。下列气体进入大气层不会导致温室效应的是 A．CO B．CO2 C．O3 D．CH4 12.如图是教材中“二氧化碳的溶解性实验”，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化，试问： （1）实验操作中，旋紧瓶盖后，还需进行的操作是 ． （2）最后可观察到的实验现象是 ．由此得出的结论是：二氧化碳能溶于水． 13．某化学兴趣小组用下列所示装置做有关CO2气体性质的实验，请据图回答下面的问题。 (1)王亮同学将集气瓶中的二氧化碳沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中(如图A)。通过观察现象说明二氧化碳的物理性质是 ，根据该实验说明二氧化碳可用于 。 (2)李峰同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里(如图B)。并轻轻振荡试管，观察到的现象是 、 ，写出该反应的化学方程式 。 (3)王丽同学轻轻挤压C中滴管胶头。看到的现象是 、 ，写出产生该现象的化学方程式 。 14．相同条件下几种常见气体的性质如下表。回答问题。 空气 甲烷 二氧化碳 二氧化硫 氢气 氨气 密度（g·L-1） 1.29 0.72 1.98 2.86 0.09 0.77 一体积水中溶解气体体积 0.033 0.83 40 0.018 680 (1)收集甲烷使用的装置是 ； (2)收集二氧化硫使用的装置是 ； (3)收集氢气使用的装置是 ； (4)只能用C收集的气体是 。 15．课本中有如下实验：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别按下图所示进行实验， 请认真观察、思考后，回答下列几个问题。 （1）观察到纸花的颜色变化是： I ；II ； III ；IV 。 （2）设计 4 个实验，进行对比能得出的结论有： 、 能使紫色石蕊 变红色 ， 和 都不能使紫色石蕊变红色。 能力提升 16．下图是初中几种常见物质之间的反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“”表示两端的物质能通过一步转化完成。下列说法不正确的是    A．②使用催化剂可加快反应 B．④可以生成 C．⑤只能是通过化合反应实现 D．⑥可通过光合作用实现 17．下图是某同学设计的验证二氧化碳性质实验，下列说法错误的是    A．b 处紫色石蕊溶液变成红色 B．在 a 处放置一朵浸染过石蕊溶液的干燥纸花，可得出二氧化碳和水发生了化学反应 C．c 处发生的反应属于化合反应 D．该实验既能验证二氧化碳的化学性质，又能验证二氧化碳的物理性质 18．兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一、测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是 A．ab段试管中液面逐渐上升 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．cd段二氧化碳气体输出 19．二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体，该气体不仅与日常生活联系密切，且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。 任务一  自然界中的二氧化碳的来源 (1)下图为大自然中碳循环的局部示意图，其中向大气中释放二氧化碳的途径是 (填序号)。 任务二  工业上二氧化碳的制取 (2)早在公元300年左右，中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载，即为工业上制取二氧化碳的原理，写出反应的化学方程式： ，该反应属于的基本反应类型是 。 任务三  实验室二氧化碳的制取 【探究一：二氧化碳的制取原理】如图是老师总结的有关二氧化碳的物质转化网络关系图。 (3)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？ ①描述木炭在氧气中的燃烧现象： ，放出热量，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体。 ②木炭燃烧的方法不适合用于实验室制取二氧化碳，理由是 。 ③由此类推一氧化碳、甲烷燃烧的方法也不适合用于实验室制取二氧化碳，写出一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式： (写一个)。 (4)利用如表中提供的试剂进行实验，记录实验现象。请分析： 组别 剂实 现象 ① 状石灰石和稀盐酸 生气泡速率适中 ② 状石灰石和稀硫酸 生气泡速率缓慢并逐渐停止 ③ 酸钙粉末和稀盐酸 生气泡速率很快 从制取和收集角度考虑，一般选择第①组试剂，不选择第③组试剂的原因是 ，不选择第②组试剂的原因是 。 【探究二：二氧化碳的制取装置】某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，下图是实验室常用的气体发生和收集装置，请回答下列问题。 (5)应选用的发生与收集装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。 (6)用所给的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑，最好一次性向 (写仪器名称)内加入足量的石灰石。检验二氧化碳是否收集满的操作是 。 (7)装置C相比装置B的优点是 。不能用F装置收集二氧化碳的原因是 。 (8)实验室常用 (填试剂名称)检验二氧化碳气体，可观察到的现象是 ，通入气体后，若观察不到明显现象，可能的原因是 (写一条)。 20．请根据下列装置图，回答有关问题 （1）写出装置图中标号仪器的名称a ；b 。 （2）写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 ；应选用的收集装置是 （填字母序号）。 （3）老师演示了如下图所示的几个实验 上述三组实验中出现的现象，与的物理性质和化学性质都有关的是 （填字母序号） 图C所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有： （填序号） a软塑料瓶变瘪              b瓶内生成了白色的碳酸钙 c瓶内石灰水变浑浊          d瓶内溶液变红 （4）某化学兴趣小组对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验，如图所示，请根据所学知识回答问题： ①溶解性的对比实验 将两只相同的已收集满二氧化碳和二氧化硫的试管倒置于水槽中，呈现出如图所示现象，分析其原因是： 原因1： 。 原因2： 。 ②化学性质对比。将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图实验（部分装置已略），观察到的实验现象是：A与D现象接近：B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去。已知，写出E中发生的化学方程式： ；鉴别和的方法是： 。 ③二氧化碳和二氧化硫有关性质的相同之处： （填序号） A都能溶于水            B都能与水反应 C是有毒气体            D与石灰水反应生成难溶于水的物质 21．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。 任务一：探究家庭中二氧化碳的来源 【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。 【实验现象】 (1)红墨水水柱向 边移动（填“左”或“右”）。 【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。 任务二：实验室模拟吸收二氧化碳的原理 【设计实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ、如图2：向充满二氧化碳的软塑料瓶 中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋 紧瓶盖后，振荡 软塑料瓶变瘪 二氧化碳的物理性质 是 Ⅱ、继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 二氧化碳能与水反应 【反思评价】 (3)实验中发生反应的化学方程式为 。 (4)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验 （描述实验过程及现象）。 任务三：制定低碳行动方案 (5)通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。 低碳途径 低碳行动具体措施 减少二氧化碳的排放 请举出一种具体做法 （任写一条）。 促进二氧化碳的吸收 植树造林，利用绿色植物光合作用吸收大气中的。 二氧化碳的转化和封存 用二氧化碳做原料合成一些化工产品。 项目之旅结束了，同学们决定立刻行动起来，助力“双碳”目标早日实现！ 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 奇妙的二氧化碳 复习讲义 复习目标 1.能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系； 2.能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验室制取过程，学习二氧化碳实验室制取的有关技能。 3.能利用二氧化碳的性质分析、说明其对自然界和人类生产生活的影响； 4.能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；能初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 重点和难点 重点：二氧化碳的主要性质；二氧化碳的性质与用途的关系；实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；二氧化碳实验室制取的有关技能；践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 难点：实验操作制取二氧化碳；制取气体的一般思路和方法；石灰石、生石灰、熟石灰之间的转化。 █知识点一 二氧化碳的性质与用途 一、二氧化碳的性质 1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）。 2、化学性质： （1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧 ①现象：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 ②结论：二氧化碳的密度比空气大（物理性质），二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧（化学性质）。 ③应用：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。 （2）二氧化碳与水的反应 ①现象：紫色石蕊试液变成红色，加热后，石蕊试液重新变成紫色 ②化学方程式：CO2＋H2O ═══ H2CO3 、H2CO3 ∆ CO2↑＋H2O （3）二氧化碳与澄清石灰水的反应 ①现象：澄清石灰水变浑浊。 ②化学方程式：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O ③应用：检验二氧化碳 二、二氧化碳的用途 CO2的用途 对应的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 效果检测 1．下列实验设计不正确的是 A．燃着木条熄灭，说明CO2已集满 B．下端滤纸先变红，证明CO2密度比空气大 C．气球变瘪，说明CO2仅与NaOH反应 D．一段时间石灰水浑浊，证明分子不断运动 【答案】C 【详解】A、根据二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧的性质，将燃着的木条放在集气瓶口，如果熄灭说明已经收集满，设计正确； B、下端滤纸比上端滤纸先变红，证明CO2密度比空气大，设计正确； C、气球变瘪，不能说明CO2仅与NaOH反应，因为二氧化碳能溶于水和水反应，也可使气球变瘪，设计错误； D、一段时间石灰水浑浊，是因为二氧化碳分子不断运动，和澄清石灰水发生反应生成沉淀，故可证明分子不断运动，设计正确。 故选C。 2．二氧化碳的化学性质 步骤 现象 结论 ①向盛有二氧化碳 水溶液的矿泉水瓶A中滴入2〜3滴紫色石蕊试液，振荡，观察所发生的现象 紫色石蕊试液变成 (用化学方程式表示) ②向盛有二氧化碳的塑料矿泉水瓶B中倒入适量澄清石灰水，振荡，观察现象 澄清石灰水 (用化学方程式表示) ③将两支燃着的蜡烛放入烧杯中，然后将 矿泉水瓶C中的二氧化碳慢慢倒入烧杯 中，观察现象 下面的蜡烛 熄灭，上面的蜡烛 熄灭 二氧化碳既 且 【答案】 红色 变浑浊 ↓ 先 后 不燃烧，也不支持燃烧 密度比空气大 【分析】根据二氧化碳能和水反应、能和氢氧化钙反应、不能燃烧不能支持燃烧进行分析。 【详解】①向盛有二氧化碳水溶液的矿泉水瓶A中滴入2〜3滴紫色石蕊试液，振荡，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变成红色。化学方程式为。 ②向盛有二氧化碳的塑料矿泉水瓶B中倒入适量澄清石灰水，振荡，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以澄清石灰水变浑浊。化学方程式为。 ③将两支燃着的蜡烛放入烧杯中，然后将 矿泉水瓶C中的二氧化碳慢慢倒入烧杯 中，观察到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧且密度比空气大。 █知识点二 实验室制取二氧化碳 一、实验室制取二氧化碳的反应原理 1.实验试剂：稀盐酸与大理石（或石灰石）（主要成分均为碳酸钙） 2.反应原理：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑ 教材拓展： （1）不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末：反应速率太快，不易控制。 （2）不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。 （3）不用稀硫酸： 生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。 二、实验室制取二氧化碳装置和步骤 实验装置 （以制取较多二氧化碳为例） 发生装置：反应符合“固体+液体→ 气体”，且在常温下进行，因此选用固液常温型发生装置； 收集装置：二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸，一般不用排水法收集；二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，因此常用向上排空气法收集。 实验步骤 （1） 组装装置，检查装置的气密性； （2） 将块状石灰石（或大理石）装入锥形瓶，塞紧双孔橡皮塞; （3） 由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端； （4） 用向上排空气法收集气体； （5） 验满。 检验 将制取的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳（不能用燃着的木条检验CO2 ，因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭） 验满 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳气体已收集满 3、 实验室制取气体的一般思路和方法 1.确定制取气体的化学反应原理：确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。 2.设计制取气体的实验装置： （1）发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。 （2）发生装置选择方法： 固固加热型 固液不加热（常温）型 高锰酸钾、氯酸钾制氧气 过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石（或石灰石）和稀盐酸制二氧化碳 试管口略 向下倾斜 适合制取少量气体 适合制取大量气体 长颈漏斗方便添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率，从而控制反应速率 可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离，从而控制反应的开始和停止 （3） 收集装置选择依据：气体的溶解性，气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）。 （4）收集装置选择方法： 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 ①所有气体从短管进②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者；集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响手机的气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口 效果检测 1.下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是 A．制取CO2 B．收集CO2 C．CO2的验满 D．  CO2的检验 【答案】D 【详解】A、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，导管伸入锥形瓶内太长，图中所示操作错误； B、二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，图中所示操作错误； C、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳气体可用导管向石灰水中通入二氧化碳，图中所示操作正确。 故选D。 2．下列是实验室发生和收集气体的简易装置图，请按题意要求完成填空。 （l）a仪器名称为 ，b仪器名称为 。 （2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的装置是 ，发生化学反应的化学方程式为 ；将气体通入装置E发生的现象是 。用装置F收集某气体时，被收集的气体应满足的条件是 。 【答案】 试管 长颈漏斗 B、C 澄清石灰水变浑浊 不易溶于水且不与水反应 【详解】（l）a仪器名称为试管，b仪器名称为长颈漏斗。 （2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳应选择固液不加热装置，收集二氧化碳用向上排空气法，选B、C装置。发生化学反应的化学方程式为。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将气体通入装置E发生的现象是：澄清石灰水变浑浊。F是排水法收集气体装置，被收集的气体应满足的条件是：不易溶于水且不与水反应。 █知识点三 自然界中的碳循环 一、自然界中的碳循环 1、自然界的二氧化碳循环 （1）产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。 （2）消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 2、大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 二、二氧化碳对环境的影响 1、有利的方面：促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物（主要是淀粉）的合成和对氧气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环，等等； 2、不利的方面 （1）二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响（因此，在人群密集的地方应该注意通风换气）。 （2）由于人类活动（如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。 三、碳达峰碳中和目标的实现 1．中国担当——“双碳”目标：二氧化碳排放力争2030年前达到　峰值　,努力争取2060年前实现　碳中和　。  2．低碳行动的措施： (1)减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源； (2)促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率； (3)大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林； (4)采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 效果检测 1.自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧的是 A．动植物的呼吸 B．水的吸收 C．绿色植物的光合作用 D．煤和石油的燃烧 【答案】C 【解析】A、动植物的呼吸，是将氧气在体内发生缓慢氧化释放出二氧化碳，是将氧气转化为二氧化碳，故选项错误； B、水能吸收部分二氧化碳，但不能放出氧气，故选项错误； C、植物的光合作用是吸收植物吸收二氧化碳释放氧气的过程，能将二氧化碳转化为氧气，故选项正确； D、燃料的燃烧，是燃料与氧气反应生成二氧化碳，是将氧气转化为二氧化碳，故选项错误。 故选：C。 2.如图甲是一所现代化的番茄温室大棚，乙是该大棚内CO2含量的变化曲线，丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线，下列说法错误的是 A．6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2 B．一天中O2浓度最大的时候是中午12点 C．适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量 D．菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，对人体健康不利 【答案】B 【详解】A、植物的光合作用需要消耗二氧化碳，则6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2，故选项说法正确； B、由图乙可知，一天中O2浓度最大的时候是18点，因为此时空气中二氧化碳的浓度最低，故选项说法不正确； C、由图丙可知，适当提高光照强度和CO2浓度可提高光合作用的强度，增大番茄的产量，故选项说法正确； D、菜农不宜在大棚内过夜，是因为大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，产生CO2，造成大棚内CO2浓度过高，对人体健康不利，故选项说法正确。 故选B。 █考点一 二氧化碳的性质 【例1】图中的实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气的大的是 A．收集CO2 B．振荡后塑料瓶变瘪 C．气球上浮 D．倒入CO2的纸袋下沉 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A、二氧化碳可用向上排空气法收集，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意； B、振荡后塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳能溶于水，且能与水反应，使瓶内压强减小，不能说明二氧化碳的密度比空气大，符合题意； C、倒入二氧化碳后，气球上浮，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意； D、倒入二氧化碳的纸袋下沉，可说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意； 故选B。 【例2】某兴趣小组利用“三通管”探究CO2的相关性质。 ①甲实验中，试纸 　A　（填“A”或“B”）变红色。 ②乙实验中缓慢通入CO2，可观察到 　下面　燃着的小木条先熄灭（填“上面”或“下面”），可得出CO2的性质有 　密度比空气大且不能燃烧、不支持燃烧　。 【答案】（1）A； （2）下面；密度比空气大且不能燃烧、不支持燃烧。 【解答】解：（1）甲实验中，试纸B不变色，因为二氧化碳不能使石蕊试纸变色，试纸A变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红； （2）乙实验中缓慢通入CO2，可观察到下面燃着的小木条先熄灭，木条熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下面的小木条先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。 故答案为：（1）A； （2）下面；密度比空气大且不能燃烧、不支持燃烧。 解题要点 本考点主要考察二氧化碳的相关性质，需掌握好如何通过实验验证二氧化碳的性质，还需区分不同实验现象所对应的是二氧化碳的物理性质还是化学性质。如二氧化碳能让蜡烛熄灭，熄灭体现了二氧化碳不支持燃烧不能燃烧的化学性质，下层蜡烛先灭体现了二氧化碳密度比空气大的物理性质。此外，还需知道‌二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊‌：二氧化碳能与石灰水的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清的石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的方法。 【变式1-1】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：A、二氧化碳可以像倒水一样倾倒，说明其密度较空气的大，只能证明二氧化碳的物理性质，故选项正确； B、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，证明二氧化碳的密度比空气大的物理性质和不支持燃烧、不能燃烧的化学性质，故选项错误； C、二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，瓶内压强减少，使塑料瓶变瘪，是二氧化碳的化学性质，故选项错误； D、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，是二氧化碳的化学性质，故选项错误； 故选：A。 【变式2-1】某研究性学习小组的同学在学习二氧化碳有关知识后，又查阅相关资料，对二氧化碳知识进行梳理。如图所示的是有关二氧化碳性质的探究实验。 (1)实验A中观察到的现象是：小烧杯内有 产生； 蜡烛先熄灭。 (2)实验B中观察到的现象是：塑料瓶 。 (3)实验C中观察到的现象是：紫色石蕊溶液变成 。 【答案】(1) 气泡 下层 (2)变瘪 (3)红色 【详解】（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由于二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，因此实验A中可观察到小烧杯内有气泡产生；下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故填：气泡；下层； （2）由于二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应，瓶内压强变小，因此实验B中观察到塑料瓶变瘪了，故填：变瘪； （3）实验C中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，因此观察到紫色石蕊溶液变成红色，故填：红色。 █考点二 二氧化碳的用途 【例3】下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．石墨有导电性，可制造石墨电极 B．CO2能与碱性吸收剂反应，可用于人工降雨 C．CO具有可燃性，可用于炼铁 D．金刚石导热性好，可用作透镜的涂层 【答案】A 【解析】A、石墨有导电性，可制造石墨电极，选项正确； B、固态二氧化碳升华会吸热使水蒸气液化，因此可以用于人工降雨，选项错误； C、一氧化碳具有还原性因此可以用于冶铁，选项错误； D、‌金刚石具有极高的折射率和色散率，因此可用于透镜的涂层，选项错误； 故选：A。 解题要点 本考点主要考察二氧化碳的用途，熟练掌握好二氧化碳的性质和用途，解题时应注意利用二氧化碳的性质决定用途、用途体现性质的关系，找准题意从而解答。 【变式3-1】2022年北京冬奥会利用CO2跨临界直冷制冰，就是将气态CO2通过压力变化形成超临界CO2流体（介于气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），后通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热（如图）。下列有关超临界CO2流体的说法错误的是（　　） A．超临界CO2流体是纯净物 B．超临界CO2流体化学性质与普通CO2不同 C．该技术可实现CO2的循环利用 D．在冬奥会场馆冰面下方，CO2通过状态变化吸收热量 【答案】B 【解答】解：A、超临界CO2流体是由一种物质组成的，属于纯净物，故A说法正确； B、超临界CO2流体与普通CO2气体均是由二氧化碳分子构成的，同种分子的化学性质相同，所以说超临界CO2流体化学性质与普通CO2化学性质相同，故B说法错误； C、CO2跨临界直冷制冰技术，将气态 CO2 通过压力变化形成超临界 CO2 流体（介于气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），可以实现 CO2 的循环利用，故C说法正确； D、根据“CO2跨临界直冷制冰技术，通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热”，故在冬奥会场馆冰面下方，CO2通过状态变化吸收热量，故D说法正确； 故选：B。 █考点三 二氧化碳的实验室制法 【例4】如图是小明完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中符合操作的是 A．气密性检查 B．加入石灰石 C．收集气体 D．气体验满 【答案】D 【详解】A．检查装置气密性时，应先将右端导管处密封形成密闭环境，图示右侧导管没有密封，操作错误； B．实验室中制取二氧化碳需要块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应，添加药品的顺序是先向锥形瓶内添加大理石或石灰石，然后由长颈漏斗加入稀盐酸，添加块状固体药品时要先将锥形瓶横放，然后用镊子将大理石或石灰石放入锥形瓶，最后将锥形瓶慢慢竖起，让固体滑落至锥形瓶底部，操作错误； C．二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，由于二氧化碳密度比空气大，因此二氧化碳应该选用向上排空气法进行收集，操作错误； D．二氧化碳的密度比空气大，不支持燃烧，收集二氧化碳使用向上排空气法，验满时可将燃着的木条放在集气瓶口处，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，操作正确； 故选：D。 【例5】某化学兴趣小组利用如图所示的装置对二氧化碳的性质进行验证。 （1）A装置相比其他固液常温装置，优点是 　控制反应的发生与停止　。该反应的化学方程式为 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。 （2）用E装置收集二氧化碳，并验证二氧化碳是否收集满，验满的方法为 　将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已集满　。若未收集满的原因可能是 　装置漏气　（写一点）。 （3）若用图F装置收集二氧化碳，气体应从 　a　（填“a”或“b”）通入；当打开弹簧夹，反应一段时间后，D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 　密度比空大　；B处的现象是 　紫色石蕊试液变红　，发生反应的化学方程式为 　CO2+H2O＝H2CO3　。 【答案】（1）控制反应的发生与停止；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已集满；装置漏气； （3）a；密度比空大；紫色石蕊试液变红；CO2+H2O＝H2CO3。 【解答】解：（1）由装置的特点可知，大理石药品放在多孔隔板上，稀盐酸从长颈漏斗中加入，反应后关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把稀盐酸压入长颈漏斗，大理石和稀盐酸分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，大理石和稀盐酸混合，反应进行；故优点是可以控制反应的发生和停止；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）二氧化碳不可燃也不助燃，验满的方法为：用燃着的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭则已满，反之则未集满；若小木条始终不灭，说明该瓶气体没有集满，出现上述情况的原因可能是装置漏气； （3）若用图F装置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度比空气大，气体应长进短出，从a端通入；当打开K，反应一段时间后：D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳先接触到底部蜡烛，则说明二氧化碳的物理性质有密度比空气大；二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故B处的现象是溶液变红；发生反应的化学方程式为CO2+H2O＝H2CO3。 故答案为： （1）控制反应的发生与停止；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （2）将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则气体已集满；装置漏气； （3）a；密度比空大；紫色石蕊试液变红；CO2+H2O＝H2CO3。 解题要点 本考点主要考察实验室制取二氧化碳装置的选择方法和实验步骤等相关知识，解题时需注意仔细阅读题目要求，依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置，依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳验满时注意需把燃着的木条放集气瓶口。 【变式4-1】在“CO2的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是 A．制备CO2    B．收集CO2    C．验满   D．比较CO2与空气的密度   【答案】A 【详解】A、制备CO2时，为防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，长颈漏斗下端应伸到液面下。A不正确； B、由于二氧化碳密度比空气大，所以可用向上排空气法收集二氧化碳。B正确； C、由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，所以验满方法是将燃着木条放在集气瓶口，燃着木条熄灭，二氧化碳集满。C正确； D、把两根蜡烛点燃放在烧杯内（其中一根的位置较高，另一根较低），将CO2倒入，较低的蜡烛先灭，说明CO2的密度比空气大。D正确。 综上所述：选择A。 【变式5-1】请结合下图回答问题： (1)写标号仪器名称：① ，② 。 (2)实验室制氧气、二氧化碳都可选用 （选填序号）做发生装置。用该装置制氧气时，其反应化学方程式为 。 (3)实验室制二氧化碳，可选下列药品中的 （选填序号）。 A．石灰石、浓盐酸      B．石灰石、稀硫酸      C．石灰石、稀盐酸 若用E装置收集CO2，气体应从 （选填“a”或“b”）端通入。 【答案】(1) 分液漏斗 集气瓶 (2) B (3) C b 【详解】（1）标号仪器名称：①是分液漏斗，②是集气瓶。 （2）实验室制氧气、二氧化碳的反应分别为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应均在常温下发生，故实验室制氧气、二氧化碳、氢气都可选用B做发生装置。用该装置制氧气时，其反应化学方程式为。 （3）A、浓盐酸易挥发，制取的二氧化碳不纯，故A不正确；     B、碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，故B不正确； C、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实验室制二氧化碳用石灰石、稀盐酸，故C正确。故选C。 二氧化碳密度比空气大，不和空气中的成分反应，若用E装置收集CO2，气体从长管通入，故气体应从b端通入。 █考点四 实验室制取气体的一般思路和方法 【例6】制取气体是初中化学实验的重要内容。 (1)仪器M的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制备氧气，选择的装置组合是 ，装药品前应进行的操作是 ；其反应的符号表达式为 。 (3)某气体只能用向下排气法收集（如D装置），则该气体可能具有的性质是______（填选项的字母）。 A．能与水反应 B．能与空气反应 C．密度与空气大 (4)某兴趣小组同学设计实验探究二氧化碳在水中的溶解能力，实验装置如下图。 实验步骤如下： ①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体；②试剂瓶中加入200mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞；③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中；当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解 体积二氧化碳。针对该实验以下说法正确的是 。 A．若将瓶中的水换成等体积的石灰水，注入CO2气体体积达到120mL时红色油柱会开始上升 B．若将CO2换成SO2，注入体积达120mL时红色油柱不会上升，说明SO2的溶解能力更强 C．该实验说明用排水法可以收集二氧化碳气体 【答案】(1)集气瓶 (2) AC/AE 检查装置气密性 KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 (3)A (4) 0.6 BC/CB 【解析】（1）仪器M的名称是集气瓶； （2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，应选用的装置组合是AC或AE；装药品前应进行的操作是检查装置气密性，以防止装置漏气，影响实验结果；反应的符号表达式为：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2； （3）某气体只能用向下排气法收集（如D装置），则该气体可能具有的性质是密度小于空气，不与空气中的成分反应，能与水反应（所以不能用C收集）。故选A； （4）当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动，表明在该条件下，200mL的水溶解了120mL二氧化碳，故该条件下，1体积水中能溶解0.6体积的二氧化碳（120÷200 = 0.6）； A、二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，若将瓶中的水换成等体积的石灰水，注入CO2气体体积大于120mL时红色油柱才会开始上升，错误； B、若将CO2换成SO2，注入体积达120mL时红色油柱不会上升，说明SO2的溶解能力更强，正确； C、该实验说明二氧化碳能溶于水，但溶解的量有限，所以用排水法可以收集二氧化碳气体，正确。 故选BC。 解题要点 本考点主要考察实验室制取气体的一般思路和方法，解题时需注意考虑实验室制取气体药品选取原则： ①反应条件是否容易达到；（节能）②收集的气体是否纯净（生成的气体只能是一种）③装置、操作是否简单；④原料是否易得、价廉。以及确定发生装置时应考虑反应物的状态和反应条件，确定收集装置的选择要依据气体的性质等。 【变式6-1】实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题： (1)请写出图中标有字母的仪器名称：a 。 (2)实验室制取氧气时，若选择B装置作为制取氧气的发生装置，反应的文字表达式为 ；若选用氯酸钾制氧气，则选择的发生装置是 (填序号)，反应的文字表达式为 。 (3)小李同学选用装置E收集满一瓶氧气后，再向瓶中注水排出瓶中气体，水应从 (选填①或②)端进入。 (4)实验室制取二氧化碳气体时，与B相比，选用C装置的优点是 ；选择的收集装置是 (选填“D”或“F”或“G”)；小张同学正在收集一瓶CO2，他不知是否收集满了，其验满方法是 。 (5)如图H所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) 过氧化氢水+氧气 A 氯酸钾 氯化钾+氧气 (3)② (4) 可以控制反应速率 F 将燃着的小木条放置在集气瓶口，若燃着的小木条熄灭，证明其体已满 (5) 不能燃烧 不支持燃烧 灭火 【解析】（1）根据图示可知，仪器a为长颈漏斗，故填长颈漏斗； （2）B装置为固液不加热型发生装置，所以可用过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下分解生成水和氧气，其文字表达式为：过氧化氢水+氧气 ； 氯酸钾在二氧化锰作催化剂条件下加热分解生成氯化钾和氧气，属于固体加热型反应，所以发生装置选择A，其文字表达式为：氯酸钾 氯化钾+氧气； （3）氧气密度小于水，所以用水将E装置中的氧气排出时，气体从②进入，水从①排出，故填②； （4）相比于B装置，C装置可以通过控制分液漏斗的活塞来控制液体流下的速度，进而控制装置内的反应速率； 二氧化碳的密度大于空气，且二氧化碳可溶于水，所以收集二氧化碳时，采用向上排空气法收集，故选F； 二氧化碳不支持燃烧，所以对二氧化碳进行验满时，将燃着的小木条放置在集气瓶口，若燃着的小木条熄灭，证明其体已满； （5）向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧、不能燃烧； 二氧化碳不能支持燃烧也不能燃烧，且密度比空气的大，可用于消防灭火。故填灭火。 █考点五 自然界中的二氧化碳及其对环境的影响 【例7】兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。 (1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。 (2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。 ①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。 ②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。 ③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。 (3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表： 途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环 贡献率 47% 21% 15% 17% 由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。 【答案】(1)二氧化碳/CO2 (2) 光合 (3)碳替代 【解析】（1）低碳行动中的“碳”指的物质是二氧化碳，低碳是指较低的二氧化碳的排放； （2）①生物圈中，二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气，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葡萄糖和氧气； ②二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； ③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，该反应的化学方程式为：； （3）由表中数据可知，贡献率最大的途径是碳替代，贡献率为47%。解题要点 本考点主要考察二氧化碳在自然界的存在及其对环境的影响和应对措施，需掌握好自然界中的碳循环，二氧化碳对环境的危害等相关知识。解题时需紧扣二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧、氟利昂等会造成温室效应，针对温室效应我们需做到减少排放二氧化碳以及消耗二氧化碳。 【变式7-1】“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。 (1)物理固碳：CO2可被压缩成液态，封存在地质结构中。从微观角度来看，CO2被压缩，发生改变的是 。 (2)自然界化学固碳： ①海水能吸收大量的CO2，写出水与CO2反应的符号表达式 。 ②绿色植物通过 吸收CO2。 (3)工业生产中CO2资源化利用 杭州亚运会开幕式使用的一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”(CH3OH)，备受瞩目，它是实现“碳中和”理念的重要途径，过程如上图所示：写出生产零碳甲醇的符号表达式 ，该流程中可循环利用的物质是 。 【答案】(1)分子之间的间隔 (2) 光合作用 (3) 水/H2O 【详解】（1）从微观角度来看，CO2被压缩，发生改变的是分子之间的间隔，受压后，分子之间的间隔变小； （2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的符号表达式为：； ②绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气； （3）由图可知，生产零碳甲醇的反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，该反应的符号表达式为：； 该流程中，水既是反应物，又是生成物，可以循环利用 基础应用 1．下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是 A．自然界中二氧化碳处于循环状态 B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料 C．大气中二氧化碳过多会造成温室效应 D．二氧化碳有毒，空气中含量过高，会使人中毒死亡 【答案】D 【详解】A、自然界中的二氧化碳通过光合作用、呼吸作用、燃烧等在不断循环，正确； B、二氧化碳可以和水反应生成碳酸，可用于生产碳酸饮料，正确； C、大气中二氧化碳过多会造成温室效应，正确； D、二氧化碳无毒，错误。 故选D。 2．实验室只用向上排空气法收集CO2的原因是（   ） A．常温下化学性质不活泼 B．CO2能溶于水 C．CO2密度比空气的大 D．CO2能溶于水且密度比空气的大 【答案】D 【详解】二氧化碳密度比空气大，并且能溶于水，只能用向上排空气法收集； 故选：D。 3．下列制取、收集并检验CO2的有关实验操作中错误的是 A．甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好 B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出 C．丙图装置中植物油的作用是为了防止二氧化碳气体溶于水 D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水 【答案】A 【详解】A、甲图中推动注射器时，锥形瓶内的压强增大，长颈漏斗内液面上升，说明气密性良好，故A错误； B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，液封长颈漏斗下端管口，是为了防止气体逸出，故B正确； C、二氧化碳易溶于水，所以丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水，故C正确； D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水，故D正确。 故选A。 4．将CO2气体通入紫色石蕊试液中，溶液的颜色变化过程为 A．紫色——红色 B．紫色——蓝色 C．紫色——无色 D．红色——紫色 【答案】A 【详解】二氧化碳与水反应能形成碳酸，能使紫色石蕊试液变红，所以颜色变化过程为紫色——红色，故选A。 5．区别空气、氧气和二氧化碳三瓶无色气体最简便的方法是    A．把燃着的木条分别伸进三瓶气体中 B．观察颜色 C．分别将少量的澄清石灰水倒入三种气体中 D．通过实验测定气体在水的溶解性 【答案】A 【详解】A、空气能使燃着的木条能正常持续燃烧，氧气能使燃着的木条燃烧更旺，二氧化碳使燃着的木条熄灭，可用燃着的木条来鉴别三种气体，故选项A正确； B、空气、氧气和二氧化碳三种气体都是无色无味的，所以不能通过颜色和气味来鉴别三种气体，故选项B错误； C、空气中二氧化碳含量较少，与澄清石灰水短时间接触无明显现象，氧气与澄清的石灰水不反应，也无明显现象，因此，不能用澄清的石灰水来鉴别空气和氧气，故选项C错误； D、空气、氧气和二氧化碳三种气体在水中的溶解性虽然不同，但空气和氧气的差别较小，现象区别不明显，且通过验证溶解性操作麻烦，故选项D错误； 故选：A。 6．用下图装置验证二氧化碳的性质（图中小花为干燥的紫色石蕊纸花）。下列说法不正确的是 A．实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 B．实验①可验证“CO2密度比空气大”“一般情况下，CO2不燃烧且不支持燃烧” C．实验②中纸花不变红，实验③纸花放入CO2中变红色 D．实验③可验证CO2和H2O发生了化学反应并生成酸性物质 【答案】D 【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，故实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，不符合题意； B、实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，蜡烛熄灭，说明一般情况下，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意； C、实验②中二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，实验③中纸花喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，不符合题意； D、实验②中纸花不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色，实验③中纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应生成了酸性物质，故通过实验②③可得出二氧化碳和水发生了反应，并生成酸性物质，仅仅通过实验③无法验证，符合题意。 故选D。 7．下列有关CO2的制取、收集、验满、验证性质实验的图示不正确的是 A．制取CO2 B．收集CO2 C．验证CO2已集满 D．验证CO2的性质 【答案】B 【详解】A、实验室制取二氧化碳，药品是石灰石和稀盐酸，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，图中所示操作正确。 B、二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集二氧化碳时，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，图中所示操作错误。 C、检验二氧化碳是否收集满时，将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则满，不能伸入瓶中，图中所示操作正确。 D、向图中装置倾倒二氧化碳时，应从下层蜡烛的一端倾倒，图中所示操作正确。 故选：B。 8．用如图实验研究CO2的性质，下列说法错误的是 A．实验室可用大理石和稀硫酸反应制取CO2 B．实验过程中若观察到纸花2不变色，纸花1、3变红，说明CO2能与水反应 C．实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明CO2密度比空气大 D．若燃着的木条熄灭，可得出CO2不燃烧、不支持燃烧 【答案】A 【详解】A、大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止大理石与稀硫酸接触，导致反应中止，所以实验室不可用大理石和稀硫酸反应制取CO2，A错误； B、紫色石蕊遇酸变红遇碱变蓝，遇中性物质不变色。CO2不能使紫色石蕊变红，但CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。实验过程中若观察到纸花2不变色，纸花1、3变红，说明CO2能与水反应，B正确； C、CO2密度大于空气，图示装置中CO2接触紫色石蕊纸花的顺序为：2→3→1，实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红，说明CO2密度比空气大，C正确； D、若燃着的木条熄灭，可知CO2不燃烧、不支持燃烧，D正确。 故选：A。 9．“低碳”生活减少了二氧化碳的排放。下列说法正确的是（　　） A．实验室用NaCl溶液检验CO2 B．过多排放二氧化碳会造成温室效应 C．燃煤发电比太阳能发电有利于减少二氧化碳的排放 D．CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，溶液颜色变蓝 【答案】B 【详解】A、二氧化碳与氯化钠溶液不反应，检验二氧化碳要用澄清的石灰水，选项说法错误； B、过多排放二氧化碳会造成温室效应，选项说法正确； C、燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳，选项说法错误； D、CO2通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红，选项说法错误。 故选：B。 10．下列气体与温室效应无关的是（    ） ①二氧化碳；②臭氧；③甲烷；④氟氯代烷；⑤氮气；⑥氧气。 A．⑤⑥ B．①② C．①④ D．③④ 【答案】A 【详解】解：大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫做温室效应。可能导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等；能够产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷等，氮气和氧气与温室效应无关。故选A。 11．近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应”所致。下列气体进入大气层不会导致温室效应的是 A．CO B．CO2 C．O3 D．CH4 【答案】A 【分析】温室气体主要有CO2、甲烷(CH4)、臭氧(O3)及氟氯代烷(氟利昂)等，再结合题意作答。 【详解】A、CO不会导致温室效应，故此选项符合题意； B、二氧化碳是主要的温室气体，进入大气层能导致温室效应，不符合题意； C、臭氧进入大气层能导致温室效应，不符合题意； D、甲烷进入大气层能导致温室效应，不符合题意 故选A。 12.如图是教材中“二氧化碳的溶解性实验”，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入适量的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化，试问： （1）实验操作中，旋紧瓶盖后，还需进行的操作是 ． （2）最后可观察到的实验现象是 ．由此得出的结论是：二氧化碳能溶于水． 【答案】 振荡 塑料瓶变瘪了 【详解】（1）旋紧瓶盖后，振荡使之充分接触，还需进行的操作是振荡。 （2）由于二氧化碳能溶于水，瓶内压强减小了，最后可观察到的实验现象是塑料瓶变瘪了。 13．某化学兴趣小组用下列所示装置做有关CO2气体性质的实验，请据图回答下面的问题。 (1)王亮同学将集气瓶中的二氧化碳沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中(如图A)。通过观察现象说明二氧化碳的物理性质是 ，根据该实验说明二氧化碳可用于 。 (2)李峰同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里(如图B)。并轻轻振荡试管，观察到的现象是 、 ，写出该反应的化学方程式 。 (3)王丽同学轻轻挤压C中滴管胶头。看到的现象是 、 ，写出产生该现象的化学方程式 。 【答案】(1) 密度比空气大 灭火（合理表述即可） (2) 试管中液面上升 溶液变红 (3) 澄清石灰水变浑浊 烧瓶中气球变大 【详解】（1）将集气瓶中的二氧化碳沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，故二氧化碳可用于灭火； （2）将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里，二氧化碳溶于水，且二氧化碳和水反应生成碳酸，试管内气体减少，压强减小，故试管内液面上升，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故溶液变红，故现象是：试管中液面上升，溶液变红； 二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； （3）轻轻挤压C中滴管胶头，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊，二氧化碳被消耗，气体减少，压强减小，故烧瓶中气球变大； 产生该现象的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：。 14．相同条件下几种常见气体的性质如下表。回答问题。 空气 甲烷 二氧化碳 二氧化硫 氢气 氨气 密度（g·L-1） 1.29 0.72 1.98 2.86 0.09 0.77 一体积水中溶解气体体积 0.033 0.83 40 0.018 680 (1)收集甲烷使用的装置是 ； (2)收集二氧化硫使用的装置是 ； (3)收集氢气使用的装置是 ； (4)只能用C收集的气体是 。 【答案】(1)B/C/B、C/C、B (2)A (3)B/C/B、C/C、B (4)氨气/NH3 【详解】（1）根据表格可知，甲烷的密度比空气小，极难溶于水，故可以采用向下排空气法或排水法收集，故选B或C； （2）根据表格可知，二氧化硫的密度比空气大，极易溶于水，故只能采用向上排空气法收集，故选A； （3）根据表格可知，氢气的密度比空气小，难溶于水，故可以采用向下排空气法或排水法收集，故选B或C； （4）C装置是向下排空气法收集气体，使用的范围是：气体的密度比空气小的气体。氨气（NH3）的密度比空气小，极易溶于水，故只能采用向下排空气法收集。 15．课本中有如下实验：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别按下图所示进行实验， 请认真观察、思考后，回答下列几个问题。 （1）观察到纸花的颜色变化是： I ；II ； III ；IV 。 （2）设计 4 个实验，进行对比能得出的结论有： 、 能使紫色石蕊 变红色 ， 和 都不能使紫色石蕊变红色。 【答案】 纸花变红 纸花不变色 纸花不变色 纸花变红 稀醋酸 碳酸 二氧化碳 水 【详解】（1）I、稀醋酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故纸花变红； II、水显中性，不能使紫色石蕊试液变红，故纸花不变色； III、二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色，故纸花不变色； IV、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，能使紫色石蕊试液变红，故纸花变红。 （2）由以上分析可知，稀醋酸、碳酸能使紫色石蕊试液变红色，二氧化碳和水都不能使紫色石蕊试液变色。 能力提升 16．下图是初中几种常见物质之间的反应关系图，图中“—”表示相连的两种物质能反应，“”表示两端的物质能通过一步转化完成。下列说法不正确的是    A．②使用催化剂可加快反应 B．④可以生成 C．⑤只能是通过化合反应实现 D．⑥可通过光合作用实现 【答案】C 【分析】过氧化氢能分解生成水和氧气，氢气燃烧生成水，且二氧化碳能转化为氧气，则X为氧气；一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，则Y为一氧化碳。 【详解】A、②为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，该反应中，二氧化锰为催化剂，能加快反应，该选项说法正确； B、④为一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，该选项说法正确； C、⑤为一氧化碳转化为二氧化碳，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应不属于化合反应，该选项说法不正确； D、⑥为二氧化碳转化为氧气，光合作用可将二氧化碳转化为氧气，该选项说法正确。 故选C。 17．下图是某同学设计的验证二氧化碳性质实验，下列说法错误的是    A．b 处紫色石蕊溶液变成红色 B．在 a 处放置一朵浸染过石蕊溶液的干燥纸花，可得出二氧化碳和水发生了化学反应 C．c 处发生的反应属于化合反应 D．该实验既能验证二氧化碳的化学性质，又能验证二氧化碳的物理性质 【答案】C 【详解】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性能使紫色石蕊溶液变红色，b 处紫色石蕊溶液变成红色 ，说法正确； B、在 a 处放置一朵浸染过石蕊溶液的干燥纸花，不变色，说明二氧化碳不能使石蕊溶液变红色，b 处紫色石蕊溶液变成红色 ，说明二氧化碳和水发生了化学反应 ，说法正确； C、c 处发生的反应是二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的生成物、反应物都是两种，不属于化合反应，说法错误； D、烧杯中蜡烛由下而上依次熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，密度大于空气， 该实验既能验证二氧化碳的化学性质，又能验证二氧化碳的物理性质，说法正确。 故选C。 18．兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一、测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是 A．ab段试管中液面逐渐上升 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．cd段二氧化碳气体输出 【答案】A 【详解】A、由图可知，ab段装置中的压强急速增大，操作是关闭弹簧夹，装置中生成的气体不能排出，装置中的压强增大，试管中的液面下降，试管中的液面上升，最终液体与固体分离，选项错误； B、bc段最终中的压强不变，气体不再增加，则石灰石与盐酸脱离接触，选项正确； C、由图可知，c点后装置中的压强急剧减小，装置中的气体排出，则操作是打开弹簧夹，选项正确； D、由图可知，c点后装置中的压强急剧减小，则操作是打开弹簧夹，装置中的气体排出，选项正确； 故选A。 19．二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体，该气体不仅与日常生活联系密切，且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。 任务一  自然界中的二氧化碳的来源 (1)下图为大自然中碳循环的局部示意图，其中向大气中释放二氧化碳的途径是 (填序号)。 任务二  工业上二氧化碳的制取 (2)早在公元300年左右，中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载，即为工业上制取二氧化碳的原理，写出反应的化学方程式： ，该反应属于的基本反应类型是 。 任务三  实验室二氧化碳的制取 【探究一：二氧化碳的制取原理】如图是老师总结的有关二氧化碳的物质转化网络关系图。 (3)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？ ①描述木炭在氧气中的燃烧现象： ，放出热量，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体。 ②木炭燃烧的方法不适合用于实验室制取二氧化碳，理由是 。 ③由此类推一氧化碳、甲烷燃烧的方法也不适合用于实验室制取二氧化碳，写出一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式： (写一个)。 (4)利用如表中提供的试剂进行实验，记录实验现象。请分析： 组别 剂实 现象 ① 状石灰石和稀盐酸 生气泡速率适中 ② 状石灰石和稀硫酸 生气泡速率缓慢并逐渐停止 ③ 酸钙粉末和稀盐酸 生气泡速率很快 从制取和收集角度考虑，一般选择第①组试剂，不选择第③组试剂的原因是 ，不选择第②组试剂的原因是 。 【探究二：二氧化碳的制取装置】某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，下图是实验室常用的气体发生和收集装置，请回答下列问题。 (5)应选用的发生与收集装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。 (6)用所给的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑，最好一次性向 (写仪器名称)内加入足量的石灰石。检验二氧化碳是否收集满的操作是 。 (7)装置C相比装置B的优点是 。不能用F装置收集二氧化碳的原因是 。 (8)实验室常用 (填试剂名称)检验二氧化碳气体，可观察到的现象是 ，通入气体后，若观察不到明显现象，可能的原因是 (写一条)。 【答案】(1)①②④⑥ (2) 分解反应 (3) 剧烈燃烧，发出白光 不便于收集反应产生的，且得到的二氧化碳不纯 /（合理即可） (4) 反应速率过快，气体不易收集 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应进行 (5) BD/CD (6) 锥形瓶 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明气体已收集满 (7) 可以控制反应的发生和停止 二氧化碳能溶于水且与水反应 (8) 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体/澄清石灰水已经变质（合理即可） 【详解】（1）图中，向大气中释放二氧化碳的途径是化石燃料燃烧、动植物的呼吸作用、海水释放；故答案为：①②④⑥； （2）“烧白石作白灰”是指高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：；该反应是由一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应； （3）①木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体； ②木炭燃烧生成的二氧化碳不易收集，且生成的气体不纯，则不适合用于实验室制取二氧化碳； ③一氧化碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：；一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：（合理即可）； （4）由表中内容可知，第③组药品反应速率过快，不易收集，则适合用于实验室制取二氧化碳；不选择第②组药品的原因是块状石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，使反应缓慢并逐渐停止，不易得到二氧化碳； （5）利用块状石灰石和稀盐酸反应制二氧化碳为固液常温型反应，则发生装置选B或C，二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，只能用D向上排空气法收集，则应选用的发生与收集装置为BD或CD；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （6）用所给的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑，可选用装置B，故填：锥形瓶；，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，则检验二氧化碳是否收集满的操作是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明气体已收集满； （7）装置C可通过止水夹的开闭，可以使装置内压强的改变实现固体和液体药品的接触和分离，能随时控制反应的发生和停止；二氧化碳能溶于水且与水反应，因此不能用排水法收集； （8）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，因为二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是生成的二氧化碳中混有氯化氢气体或澄清石灰水已经变质； 20．请根据下列装置图，回答有关问题 （1）写出装置图中标号仪器的名称a ；b 。 （2）写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 ；应选用的收集装置是 （填字母序号）。 （3）老师演示了如下图所示的几个实验 上述三组实验中出现的现象，与的物理性质和化学性质都有关的是 （填字母序号） 图C所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有： （填序号） a软塑料瓶变瘪              b瓶内生成了白色的碳酸钙 c瓶内石灰水变浑浊          d瓶内溶液变红 （4）某化学兴趣小组对二氧化碳和二氧化硫的有关性质进行了相应的探究实验，如图所示，请根据所学知识回答问题： ①溶解性的对比实验 将两只相同的已收集满二氧化碳和二氧化硫的试管倒置于水槽中，呈现出如图所示现象，分析其原因是： 原因1： 。 原因2： 。 ②化学性质对比。将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图实验（部分装置已略），观察到的实验现象是：A与D现象接近：B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去。已知，写出E中发生的化学方程式： ；鉴别和的方法是： 。 ③二氧化碳和二氧化硫有关性质的相同之处： （填序号） A都能溶于水            B都能与水反应 C是有毒气体            D与石灰水反应生成难溶于水的物质 【答案】 长颈漏斗 集气瓶 E B ac 二者都溶于水 二氧化硫比二氧化碳的溶解度大 将气体通入品红溶液中，若溶液红色变为无色，则该气体是二氧化硫；若不变色则是二氧化碳 ABD 【详解】（1）装置图中标号仪器的名称a长颈漏斗；b集气瓶； （2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式；二氧化碳的密度比空气的大，应选用的收集装置是E； （3）A验证的是二氧化碳和水反应生成碳酸的化学性质，B验证了二氧化碳的密度比空气大的物理性质和不可燃、不助燃的化学性质；C验证了二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的化学性质； 图C所示实验中，经振荡后可观察到的实验现象有：软塑料瓶变瘪（因为气体减少，压强变小）、瓶内石灰水变浑浊（因生成碳酸钙沉淀）； （4）①试管内液面均上升，因为二者都溶于水，都能使试管内的气体减少，压强变小，盛二氧化硫的试管内液面上升更多，因为二氧化硫比二氧化碳的溶解度大，气体减少更多； ②将二氧化碳和二氧化硫分别进行如图实验（部分装置已略），观察到的实验现象是：A与D现象接近：B与E现象相同；C与F现象差异很大，C仍为红色，F红色逐渐褪去。已知，E中发生的化学方程式：；鉴别和的方法是：将气体通入品红溶液中，若溶液由红色变为无色，则该气体是二氧化硫，若不变色则是二氧化碳； ③由上述实验可知二氧化碳和二氧化硫有关性质的相同之处： 都能溶于水，都能与水反应、 都与石灰水反应生成难溶于水的物质，二氧化碳不是有毒气体，二氧化硫有毒。 21．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。 任务一：探究家庭中二氧化碳的来源 【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。 【实验现象】 (1)红墨水水柱向 边移动（填“左”或“右”）。 【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。 任务二：实验室模拟吸收二氧化碳的原理 【设计实验】 (2) 实验步骤 实验现象 实验结论 Ⅰ、如图2：向充满二氧化碳的软塑料瓶 中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋 紧瓶盖后，振荡 软塑料瓶变瘪 二氧化碳的物理性质 是 Ⅱ、继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡 二氧化碳能与水反应 【反思评价】 (3)实验中发生反应的化学方程式为 。 (4)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验 （描述实验过程及现象）。 任务三：制定低碳行动方案 (5)通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。 低碳途径 低碳行动具体措施 减少二氧化碳的排放 请举出一种具体做法 （任写一条）。 促进二氧化碳的吸收 植树造林，利用绿色植物光合作用吸收大气中的。 二氧化碳的转化和封存 用二氧化碳做原料合成一些化工产品。 项目之旅结束了，同学们决定立刻行动起来，助力“双碳”目标早日实现！ 【答案】(1)左 (2) 二氧化碳能溶于水 溶液变红 (3) (4)将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色 (5)开发利用新能源（合理即可） 【详解】（1）结论为：炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明右边塑料瓶中二氧化碳含量高，二氧化碳是温室气体，将两个塑料瓶放在阳光下照射，右边温度高，压强大，故红墨水水柱向左边移动； （2）Ⅰ、向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡，软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，导致塑料瓶内气体减少，压强减小； Ⅱ、继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡，结论为二氧化碳能与水反应，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故现象是：溶液变红； （3）实验中发生反应为二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； （4）步骤Ⅱ中向试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，不能说明二氧化碳和水发生了反应，因为还可能是二氧化碳使紫色石蕊溶液变色，还应验证二氧化碳不能使紫色石蕊变色，故设计实验为：将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色； （5）减少二氧化碳的排放，可以开发利用新能源，减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $