内容正文:
2.3大气中的二氧化碳知识点讲练(一)
目 录
知识点讲练一、自然界中的二氧化碳‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识点讲练二、二氧化碳的物理性质‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识点讲练三、二氧化碳的化学性质‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
知识点讲练四、二氧化碳的用途‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
知识讲练
一、自然界中的二氧化碳
1、二氧化碳是由大量二氧化碳分子构成的,一个CO2分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。
2、CO2对人体健康的影响
CO2本身没有毒性,但CO2不能供给呼吸,在空气中的含量约占0.04%,当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。
二、二氧化碳的物理性质
【探索活动】观察一瓶如图所示的二氧化碳,它的颜色、状态和气味是怎样的?
集满二氧化碳的集气瓶
结论:集气瓶中的二氧化碳是没有颜色,没有气味的气体。
【探索活动】如图,向烧杯里倾倒CO2,观察蜡烛火焰的变化,由此可以得到什么结论?
现象:蜡烛自下而上熄灭。
分析原因:二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,然后逐渐上升,把烧杯内的空气自下而上的排出。
结论:二氧化碳的密度比空气大,同时也说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
【探索活动】向一个充满二氧化碳的塑料瓶里迅速倒入少量蒸馏水,立即拧紧瓶盖并振荡,观察有什么现象?由此得出什么结论?
现象:塑料瓶瘪了。
分析原因:二氧化碳溶于水使瓶内的气体体积减小,瓶内气体的压强减小,外界大气压将瓶子压瘪了。
结论:二氧化碳能溶于水。
根据以上探究活动完成下表:
颜色
状态
气味
密度
溶解性
是否支持燃烧
CO2
无色
气态
无味
比空气大
能溶于水
不支持
二氧化碳的物理性质总结:
①二氧化碳是一种无色无味的气体。
②能溶于水,通常 1体积水中能溶解1体积的 CO2。
③密度比空气大。
④高压低温下可得固体----干冰
例1:(2025八上•宁波期中)下列现象仅能体现出二氧化碳的物理性质的是( )
A.塑料瓶变瘪 B.用干冰人工降雨
C.石蕊试液变红 D.蜡烛自下而上熄灭
【答案】B
【详解】A、塑料瓶变瘪,是利用了二氧化碳能溶于水的物理性质和二氧化碳能与水反应的化学性质,所以既能体现出其物理性质也能体现其化学性质,故A错误;
B、干冰用于人工降雨,利用了的是干冰升华吸热的性质,能体现其物理性质,故B正确;
C、紫色石蕊溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊变红色,能体现其化学性质,故C错误;
D、蜡烛自下而上熄灭,说明了CO
2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D错误。
故选:B。
三、二氧化碳的化学性质
【探索活动】将二氧化碳气体通入水中,然后滴入紫色的石蕊试液。
现象:石蕊试液变成红色。
〖提出问题〗:是什么物质使石蕊试液变成红色呢?
〖作出假设〗(1)、水(2)、二氧化碳(3)、二氧化碳与水反应的生成物
〖实验过程〗
(1)喷稀醋酸
(II)喷水
(III)直接放入二氧化碳中
二氧化碳
(IV)喷水后放入二氧化碳中
二氧化碳
〖现象分析〗
实验1
实验2
实验3
实验4
现象
紫→红
不变色
不变色
紫→红
分析
酸能使紫色石蕊小花变红色
水不能使紫色石蕊小花变红色
二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红色
水和二氧化碳反应生成了一种酸,使紫色石蕊小花变红色
〖实验结论〗二氧化碳能与水反应,生成碳酸。
化学方程式:CO2 + H2O=H2CO3
碳酸很不稳定,很容易分解。化学方程式: H2CO3 ∆ H2O +CO2↑
【探索活动】将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察现象。
现象:澄清石灰水变浑浊。
结论:CO2能与Ca(OH)2反应。
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体,这一反应常用来检验二氧化碳]
二氧化碳的化学性质总结:
(1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
(2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
碳酸不稳定,易分解。H2CO3 == H2O+ CO2↑
(3) CO2能与Ca(OH)2反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于检验二氧化碳;
这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜,用稀盐酸。其原理是 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。
例2:(2025八下•浙江期末) 如图所示,下列关于CO2的实验中,既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是( )
A.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
【答案】A
【详解】A、二氧化碳用来灭火是利用了它不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,该实验能证明二氧化碳物理性质,又能体现其化学性质,故A符合题意。
B、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红,是因为二氧化碳和水反应生成的碳酸使之变红,该实验能体现其化学性质,故B不符合题意;
C、澄清石灰水变浑浊,主要是因为二氧化碳可以和石灰水发生化学变化,该实验能体现其化学性质,C不符合题意。
D、倒入二氧化碳气球往上飘,只能证明二氧化碳的密度比空气大,属于物理性质,故D不符合题意。
故选:A。
例3:(2024九上•浙江期末)小金设计了一组实验:取四朵石蕊试液染成紫色的干燥纸花,按如图所示的操作进行实验。请回答下列问题:
A.喷稀醋酸 B.喷水 C.直接放入二氧化碳中 D.喷水后放入二氧化碳中
(1)观察到纸花的颜色变红的是___________(填写字母);
(2)进行A、B两实验说明了___________;
(3)进行四组对比实验的目的是___________。
【答案】 (1)AD (2)酸能使紫色的石蕊试液变红,水不能使紫色的石蕊试液变红
(3)验证二氧化碳与水反应生成了碳酸
【详解】(1)酸能使石蕊试液变红,但是水、二氧化碳不能使石蕊试液变红,所以观察到纸花的颜色变红的是AD;
(2)A是喷酸,纸花变红,B是喷水,纸花没有变红,说明酸使石蕊试液变红;
(3)通过以上实验分析可知,进行四组对比实验的目的是:验证二氧化碳与水反应生成了碳酸。
四、二氧化碳的用途
1、灭火既利用其物理性质(密度比空气大),又利用其化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)
灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
2、干冰用于人工降雨、制冷剂(利用干冰升华时要吸收大量的热)
3、温室肥料
4、做碳酸型饮料(利用二氧化碳能溶于水)
例4:(2024七下•宁波期末)物质的性质决定用途,下列有关二氧化碳的用途不正确的是( )
A.用于灭火 B.气体肥料 C.供给呼吸 D.化工原料
【答案】C
【详解】
A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大,可用于灭火,用途正确,不符合题意;
B、二氧化碳是植物光合作用的原料,可用作气体肥料,用途正确,不符合题意;
C、二氧化碳不能供给呼吸,用途错误,符合题意;
D、二氧化碳是重要的化工原料,用途正确,不符合题意。
故选C。
课后巩固
1、(2025八下•嘉兴期中)小柯同学去某景区的溶洞中游玩时,收集了一瓶溶洞内的气体。他将这瓶气体一部分通入紫色石蕊试液中,结果紫色石蕊试液变成了红色;再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊。根据这两个实验现象,请判断下列说法中正确的是( )
A.洞中的气体呈酸性 B.洞中气体中可能CO2含量很高
C.洞中的气体的密度比空气大 D.洞中的气体不支持燃烧
【答案】B
【详解】A、紫色石蕊试液变红:是因为气体中的CO₂与水反应生成碳酸(H₂CO₃),碳酸具有酸性使石蕊变红,但气体本身(如CO₂)不呈酸性,因此A选项错误。
B、澄清石灰水变浑浊:是CO₂的特征反应(CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O),说明气体中含有较多CO₂,因此B选项“洞中气体中CO₂含量可能很高”合理。
C、无法得出气体密度与空气的大小关系,C选项错误。
D、无法判断气体是否支持燃烧,D选项错误。
故选:B.
2、(2024八下•杭州阶段练习) 下列有关二氧化碳的说法正确的是( )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
【答案】B
【详解】A、水中通入二氧化碳后仍为无色,并不是二氧化碳与水未发生反应,原因是二氧化碳与水反应生成碳酸,反应无明显现象,故选项说法错误。
B、二氧化碳用于灭火,利用了二氧化碳密度比空气的大、不能燃烧、不能支持燃烧的性质,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质,故选项说法正确。
C、空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,是因为二氧化碳不能供给呼吸,二氧化碳本身没有毒性,故选项说法错误。
D、将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,不能证明瓶内原有气体就是二氧化碳,也可能是氮气等气体,故选项说法错误。
故选:B。
3、(2024八下•绍兴期末)下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是( )
A. B. C.D.
【答案】C
【详解】A、稀盐酸和石灰石反应生气二氧化碳,二氧化碳是两支蜡烛从上到下依次熄灭,下面的先熄灭说明二氧化碳的密度比空气大,属二氧化碳的物理性质,蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,属于二氧化碳的化学性质,所以A不正确,A不符合题意;
B、二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色的石蕊试液变红,这属于二氧化碳的化学性质,所以B不正确,B不符合题意;
C、由于二氧化碳的密度比空气大,能对二氧化碳的倾倒,该操作只体现了二氧化碳的物理性质,所以C正确,C符合题意。
D、该实验二氧化碳和石灰水反应生成白色沉淀,属于二氧化碳的化学性质,所以D不正确,D不符合题意;
故选:C。
4、 (2024八下•绍兴期末)某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质,下列说法正确的是( )
A.1、3纸花变色,2、4纸花不变色
B.上方木条先熄灭,下方木条后熄灭
C.对比1、3纸花的现象,说明CO2的密度比空气大
D.对比3、4纸花的现象,说明CO2能与水发生反应
【答案】D
【详解】A、二氧化碳不能使紫色石蕊变色,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,则可观察到1号和3号纸花不变色,2号和4号纸花变色,该选项说法正确;
B、二氧化碳不可燃也不助燃,且二氧化碳密度比空气大,则可观察到下端燃着的木条先熄灭,上端燃着的木条后熄灭,该选项说法正确;
C、对比3号和4号,或1号和2号,则可知二氧化碳能和水发生化学反应,该选项说法正确;
D、4号比2号先变红,能说明CO2密度比空气大,但下端燃着的木条先熄灭,也能说明二氧化碳密度比空气大,该选项说法错误。
故选D。
5、(2024七下•宁波期末) 如图所示实验装置中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。通入CO2后,下列能说明等体积的CO2质量大于空气且能与水反应的现象是( )
A.①变红,②不变红 B.④变红,③不变红
C.①、④变红,②、③不变红 D.④比①先变红,②、③不变红
【答案】D
【详解】①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;①④变红,是因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红色,说明二氧化碳与水发生了反应。④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。故能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是①④棉球变红色,且④中棉球比①先变红,②③中棉球不变红。故选D。
6、(2024七下•宁波阶段练习)下列关于二氧化碳的叙述错误的是( )
A.二氧化碳可用作气体肥料 B.二氧化碳可用于制造汽水
C.二氧化碳有毒,是空气污染物 D.干冰(二氧化碳的固体)可用于人工降雨
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是植物光合作用的原料,因此可作气体肥料,故A正确;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料,故B正确;
C、二氧化碳无毒,不是空气污染物,故C错误;
D、干冰能升华吸热,可以用于人工降雨,故D正确。
故选C。
7、(2024七下•宁波期末)学校兴趣小组进行了二氧化碳的溶解性实验,装置如图1所示,三颈烧瓶中充满二氧化碳气体,分别用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,测出反应过程中温度几乎不变(水温、环境温度均为25℃)。压强变化曲线如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.该实验可用注射器检查该装置的气密性
B.cd段气压快速下降的原因可能是对装置进行了振荡
C.该实验能表明,压强越大二氧化碳溶解速率越快
D.该实验条件下1体积水能溶解大于1体积的二氧化碳
【答案】D
【详解】A、该装置可以用注射器检查装置的气密性,向下推动注射器,一段时间后,注射器恢复至原始,可说明装置气密性良好,故A正确;
B、振荡,可以加快二氧化碳的溶解,导致压强急剧减小,如图曲线可以看出,有两次压强减小,故该实验进行了2次振荡,该实验中第一次压强减小的时间是100s~150s,所以第1次振荡时间是100s-150s,故B正确;
C、由曲线可知,分别用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,溶解速率为60mL>40mL>20mL,故说明压强越大二氧化碳溶解速率越快,故C正确;
D、由图可知,起始气压为100kPa,加入20mL蒸馏水,溶解后,最终压强约为115kPa,说明该实验条件下,1体积水能溶解二氧化碳的体积小于1体积,故D不正确;
故选:D。
8、(2024八下•温州期末) 一些食品包装袋内充满某种气体,对食品具有保护作用(如图).为了探究食品包装袋内该气体的性质,兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳,于是收集食品包装袋中的气体,并进行以下实验操作,其中可验证其猜想的是( )
A.通入气体观察蜡烛是否熄灭 B.通入气体观察溶液是否变浑浊
C.通入气体观察气球是否浮起 D.充满气体的试管内水面是否上升
【答案】B
【详解】A、通入气体蜡烛熄灭,不能确定该气体是否为二氧化碳,例如氮气,也能使燃着蜡烛熄灭,错误;
B、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,常用澄清石灰水检验二氧化碳,通入气体观察溶液是否变浑浊,能确定该气体是否为二氧化碳,正确;
C、通入气体观察气球是否浮起,不能验证气体是否为二氧化碳,因为任何密度大于空气的气体都不可能使气球浮起,错误;
D、充满气体的试管内水面是否上升,不能确定就是二氧化碳,因为任何可溶性的气体也可能会导致水面上升,错误。
故选B。
9、(2024八下•杭州期末) 我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )
A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动
C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林
【答案】C
【详解】A. 推广太阳能发电:太阳能是清洁能源,可减少化石燃料的使用,降低二氧化碳排放,符合“碳中和”理念。
B. 践行光盘行动:减少食物浪费,从而降低因食物生产、运输、处理等环节产生的碳排放,符合理念。
C. 焚烧所有垃圾:焚烧垃圾会产生大量二氧化碳及其他有害气体,直接增加温室气体排放,不符合“碳中和”理念。
D. 植树造林:植物通过光合作用吸收二氧化碳,有助于抵消碳排放,符合理念。
故选:C。
10、(2025八下•杭州期中) 利用如图装置,验证CO2的性质。
(1)甲中的现象是______。
(2)乙中发生反应的化学方程式为______。
(3)丙中下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭,此现象证明二氧化碳具有性质:______。
【答案】(1)纸花颜色由紫变红;(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧.
【详解】(1)二氧化碳为酸性氧化物,溶于水生成弱酸碳酸,水溶液显示酸性,所以甲中浸有紫色石蕊试液的纸花颜色由紫变红,
故答案为:纸花颜色由紫变红;
(2)二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,所以乙装置中澄清石灰水会变浑浊,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,
故答案为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)丙中下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭:蜡烛熄灭,证明二氧化碳不支持燃烧,丙中下方的蜡烛先熄灭,证明二氧化碳的密度大于空气,
故答案为:密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧.
11、(2024七下•宁波期末)科学课堂上老师演示了如图所示的几个实验:
(1)图A所示实验中,紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)最终会变红,原因是___________。
(2)上述实验中出现的现象,与CO2的物理性质和化学性质都有关的是___________(填字母)。
(3)图C所示实验中,拧紧盖子经振荡后可观察到的实验现象有___________(填序号)。
①软塑料瓶变瘪 ②瓶内生成了白色的碳酸钙
③瓶内澄清石灰水变浑浊 ④瓶内溶液变红
【答案】(1)H2O+CO2=H2CO3;(2)B;(3)①③
【详解】(1)图A所示实验中,紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)最终会变红,因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使用石蕊溶液浸泡过的紫色花变红,化学方程式为:H2O+CO2=H2CO3;
(2)图B所示实验中,把二氧化碳倒进烧杯中,使右面的蜡烛由下到上依次熄灭,证明了二氧化碳物理性质--密度比空气大,和化学性质--不助燃也不可燃;
(3)图C所示实验中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,塑料瓶中二氧化碳被消耗,使瓶内压强小于外界压强,在外界压强作用下,塑料瓶变瘪.
故答案为:(1)H2O+CO2=H2CO3;(2)B;(3)①③
12、(2025八下•湖州期末)为证明空气中含有,老师用针筒把空气压入石灰水中(实验装置如图所示),未见到预期的现象,课后某同学使用该装置继续进行探究。
(1)该同学应该从图中导管_________(选填图中字母)处继续将空气不断推入。
(2)该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象,根据操作和现象可得出的结论是_________。
(3)装置内产生浑浊的原因是_________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)a;(2)空气中含有CO2,但是含量较低;
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【详解】(1)为了使空气中的二氧化碳与石灰水充分反应,该同学应该从图中导管a处继续将空气不断推入;故答案为:a;
(2)为证明空气中含有CO2,用30mL针筒把空气压入石灰水中,该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象,由此说明空气中含有CO2,但是含量较低;故答案为:空气中含有CO2,但是含量较低;
(3)二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
13、(2024八下•金华期末)科学界对二氧化碳的研究一直在进行。
【资料一】1630年,海尔蒙特发现一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2
【资料二】1754年,布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图甲所示的物质转化研究。
【资料三】1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
图甲 图乙
完成下列问题:
(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质______;
(2)写出布莱克实验中反应③的化学方程式______;
(3)如图乙,在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为______毫升。
【答案】(1)不能燃烧也不能支持燃烧;
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)70。
【详解】(1)1630年,海尔蒙特发现一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2,能使燃着的蜡烛熄灭,说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧。
(2)反应③是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)由题意可知,1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的,溶解的二氧化碳的体积为280毫升,则在量筒中收集到的水约为350毫升-280毫升=70毫升。
故答案为:
(1)不能燃烧也不能支持燃烧;
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)70。
14、(2024八下•台州期中)二氧化碳产生的速度不同,用途也会有所不同。例如灭火需要快速产生二氧化碳。某兴趣小组利用秒表、石灰石、不同浓度的稀盐酸溶液等测量二氧化碳产生速率的影响因素,实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①组装好实验器材;
②检查装置的气密性;
③在三个锥形瓶中分别加入2克石灰石,再向锥形瓶中分别加入50mL浓度为5%,10%,15%的稀盐酸溶液,立即关闭分液漏斗的活塞;
④记录 ? ;
⑤重复上述实验。
(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是____。
(2)步骤④中“?”为____。
(3)下列会引起所测的反应速率偏小的有____。
A.注射器内的活塞和筒壁存在摩擦 B.盐酸有挥发 C.二氧化碳可溶于水
(4)产生的二氧化碳可以用于灭火,利用的性质是____。
【答案】(1)封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)注射器中二氧化碳的体积;
(3)ABD。
【详解】(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是:封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)步骤④中“?”为:注射器中二氧化碳的体积;
(3)A、锥形瓶内有二氧化碳残留,收集的二氧化碳偏小,引起所测的反应速率偏小,故正确;
B、注射器内的活塞和筒壁存在摩擦,活塞移动慢,引起所测的反应速率偏小,故正确;
C.、盐酸有挥发,引起所测的反应速率偏快,故错误;
D、二氧化碳可溶于水,收集的二氧化碳偏小,引起所测的反应速率偏小,故正确。
故选:ABD。
故答案为:(1)封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)注射器中二氧化碳的体积;
(3)ABD。
15、(2024八下•温州阶段练习)某学习小组开展制作一款“简易泡沫灭火器”的项目化学习。
【项目学习】用碳酸钠溶液和浓盐酸反应能快速制取二氧化碳,并添加发泡剂,混入后能产生大量泡沫。
【设计制作】如图所示:以吸滤瓶、小试管、橡皮塞、乳胶管、细线等为器材;以浓盐酸、饱和碳酸钠溶液、发泡剂为药品、制作灭火器。
【评价量表】
指标
优秀
合格
待改进
指标一:喷射距离
大
较大
小
指标二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
指标三:制作成本
反应物恰好反应
反应物少量剩余
反应物大量剩余
【产品评价】
(1)从指标一考虑,用浓盐酸和饱和碳酸钠溶液做反应物,而不用稀盐酸与碳酸钠溶液的原因是________。
(2)指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级,“泡沫多、均匀”,灭火效果会更好,理由是________。
(3)将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入40克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。________
(反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
【答案】(1)反应物浓度高,接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出;
(2)“泡沫多、均匀”便于隔绝空气,灭火效果好;
(3)见详解。
【详解】(1)从指标一考虑,用浓盐酸和碳酸钠溶液做反应物,而不是稀盐酸与石灰石的原因是反应物浓度高,接触面积大,反应速率快,快速增大容器内部压强,使液体和泡沫快速被压出;
(2)指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级的原因是“泡沫多、均匀”便于隔绝空气,灭火效果好;
(3)设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 73
10.6g 36.5%x
106/73=10.6g/36.5%x
x=20g
因为40g>20g,所以该项目不符合优秀标准。
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2.3大气中的二氧化碳知识点讲练(一)
目 录
知识点讲练一、自然界中的二氧化碳‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识点讲练二、二氧化碳的物理性质‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识点讲练三、二氧化碳的化学性质‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
知识点讲练四、二氧化碳的用途‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
知识讲练
一、自然界中的二氧化碳
1、二氧化碳是由大量 构成的,一个CO2分子是由 和
构成的。
2、CO2对人体健康的影响
CO2本身 毒性,但CO2 供给呼吸,在空气中的含量约占 ,当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。
二、二氧化碳的物理性质
【探索活动】观察一瓶如图所示的二氧化碳,它的颜色、状态和气味是怎样的?
集满二氧化碳的集气瓶
结论:集气瓶中的二氧化碳是 颜色, 气味的气体。
【探索活动】如图,向烧杯里倾倒CO2,观察蜡烛火焰的变化,由此可以得到什么结论?
现象:蜡烛 熄灭。
分析原因:二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,然后逐渐上升,把烧杯内的空气自下而上的排出。
结论:二氧化碳的 ,同时也说明二氧化碳 ,也 。
【探索活动】向一个充满二氧化碳的塑料瓶里迅速倒入少量蒸馏水,立即拧紧瓶盖并振荡,观察有什么现象?由此得出什么结论?
现象: 。
分析原因:二氧化碳溶于水使瓶内的气体体积 ,瓶内气体的压强 ,外界大气压将瓶子压瘪了。
结论:二氧化碳 。
根据以上探究活动完成下表:
颜色
状态
气味
密度
溶解性
是否支持燃烧
CO2
二氧化碳的物理性质总结:
①二氧化碳是一种无色无味的气体。
②能溶于水,通常 1体积水中能溶解 体积的 CO2。
③密度比空气 。
④高压低温下可得固体----
例1:(2025八上•宁波期中)下列现象仅能体现出二氧化碳的物理性质的是( )
A.塑料瓶变瘪 B.用干冰人工降雨
C.石蕊试液变红 D.蜡烛自下而上熄灭
三、二氧化碳的化学性质
【探索活动】将二氧化碳气体通入水中,然后滴入紫色的石蕊试液。
现象:石蕊试液变成红色。
〖提出问题〗:是什么物质使石蕊试液变成红色呢?
〖作出假设〗(1)、水(2)、二氧化碳(3)、二氧化碳与水反应的生成物
〖实验过程〗
(1)喷稀醋酸
(II)喷水
(III)直接放入二氧化碳中
二氧化碳
(IV)喷水后放入二氧化碳中
二氧化碳
〖现象分析〗
实验1
实验2
实验3
实验4
现象
分析
能使紫色石蕊小花变红色
不能使紫色石蕊小花变红色
不能使紫色石蕊小花变红色
水和二氧化碳反应生成了一种 ,使紫色石蕊小花变红色
〖实验结论〗二氧化碳能与水反应,生成碳酸。
化学方程式:
碳酸很不稳定,很容易分解。化学方程式:
【探索活动】将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察现象。
现象:澄清石灰水 。
结论:CO2能与Ca(OH)2反应。
化学方程式: [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体,这一反应常用来检验二氧化碳]
二氧化碳的化学性质总结:
(1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
(2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
碳酸不稳定,易分解。H2CO3 == H2O+ CO2↑
(3) CO2能与Ca(OH)2反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于检验二氧化碳;
这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜,用 。其原理是 。
例2:(2025八下•浙江期末) 如图所示,下列关于CO2的实验中,既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是( )
A.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
例3:(2024九上•浙江期末)小金设计了一组实验:取四朵石蕊试液染成紫色的干燥纸花,按如图所示的操作进行实验。请回答下列问题:
A.喷稀醋酸 B.喷水 C.直接放入二氧化碳中 D.喷水后放入二氧化碳中
(1)观察到纸花的颜色变红的是___________(填写字母);
(2)进行A、B两实验说明了___________;
(3)进行四组对比实验的目的是___________。
四、二氧化碳的用途
1、灭火既利用其物理性质( ),又利用其化学性质( )
灭火器原理:
2、干冰用于 、制冷剂(利用干冰 时要 大量的热)
3、温室肥料
4、做碳酸型饮料(利用二氧化碳 )
例4:(2024七下•宁波期末)物质的性质决定用途,下列有关二氧化碳的用途不正确的是( )
A.用于灭火 B.气体肥料 C.供给呼吸 D.化工原料
课后巩固
1、(2025八下•嘉兴期中)小柯同学去某景区的溶洞中游玩时,收集了一瓶溶洞内的气体。他将这瓶气体一部分通入紫色石蕊试液中,结果紫色石蕊试液变成了红色;再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊。根据这两个实验现象,请判断下列说法中正确的是( )
A.洞中的气体呈酸性 B.洞中气体中可能CO2含量很高
C.洞中的气体的密度比空气大 D.洞中的气体不支持燃烧
2、(2024八下•杭州阶段练习) 下列有关二氧化碳的说法正确的是( )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
3、(2024八下•绍兴期末)下列有关验证二氧化碳性质的实验中,不能证明二氧化碳化学性质的是( )
A. B. C.D.
4、 (2024八下•绍兴期末)某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质,下列说法正确的是( )
A.1、3纸花变色,2、4纸花不变色
B.上方木条先熄灭,下方木条后熄灭
C.对比1、3纸花的现象,说明CO2的密度比空气大
D.对比3、4纸花的现象,说明CO2能与水发生反应
5、(2024七下•宁波期末) 如图所示实验装置中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。通入CO2后,下列能说明等体积的CO2质量大于空气且能与水反应的现象是( )
A.①变红,②不变红 B.④变红,③不变红
C.①、④变红,②、③不变红 D.④比①先变红,②、③不变红
6、(2024七下•宁波阶段练习)下列关于二氧化碳的叙述错误的是( )
A.二氧化碳可用作气体肥料 B.二氧化碳可用于制造汽水
C.二氧化碳有毒,是空气污染物 D.干冰(二氧化碳的固体)可用于人工降雨
7、(2024七下•宁波期末)学校兴趣小组进行了二氧化碳的溶解性实验,装置如图1所示,三颈烧瓶中充满二氧化碳气体,分别用注射器迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水进行三次实验,测出反应过程中温度几乎不变(水温、环境温度均为25℃)。压强变化曲线如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.该实验可用注射器检查该装置的气密性
B.cd段气压快速下降的原因可能是对装置进行了振荡
C.该实验能表明,压强越大二氧化碳溶解速率越快
D.该实验条件下1体积水能溶解大于1体积的二氧化碳
8、(2024八下•温州期末) 一些食品包装袋内充满某种气体,对食品具有保护作用(如图).为了探究食品包装袋内该气体的性质,兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳,于是收集食品包装袋中的气体,并进行以下实验操作,其中可验证其猜想的是( )
A.通入气体观察蜡烛是否熄灭 B.通入气体观察溶液是否变浑浊
C.通入气体观察气球是否浮起 D.充满气体的试管内水面是否上升
9、(2024八下•杭州期末) 我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )
A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动
C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林
10、(2025八下•杭州期中) 利用如图装置,验证CO2的性质。
(1)甲中的现象是______。
(2)乙中发生反应的化学方程式为______。
(3)丙中下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭,此现象证明二氧化碳具有性质:______。
11、(2024七下•宁波期末)科学课堂上老师演示了如图所示的几个实验:
(1)图A所示实验中,紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)最终会变红,原因是___________。
(2)上述实验中出现的现象,与CO2的物理性质和化学性质都有关的是___________(填字母)。
(3)图C所示实验中,拧紧盖子经振荡后可观察到的实验现象有___________(填序号)。
①软塑料瓶变瘪 ②瓶内生成了白色的碳酸钙
③瓶内澄清石灰水变浑浊 ④瓶内溶液变红
12、(2025八下•湖州期末)为证明空气中含有,老师用针筒把空气压入石灰水中(实验装置如图所示),未见到预期的现象,课后某同学使用该装置继续进行探究。
(1)该同学应该从图中导管_________(选填图中字母)处继续将空气不断推入。
(2)该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象,根据操作和现象可得出的结论是_________。
(3)装置内产生浑浊的原因是_________(用化学方程式表示)。
13、(2024八下•金华期末)科学界对二氧化碳的研究一直在进行。
【资料一】1630年,海尔蒙特发现一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2
【资料二】1754年,布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图甲所示的物质转化研究。
【资料三】1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
图甲 图乙
完成下列问题:
(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质______;
(2)写出布莱克实验中反应③的化学方程式______;
(3)如图乙,在室温下将容积为280毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入350毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为______毫升。
14、(2024八下•台州期中)二氧化碳产生的速度不同,用途也会有所不同。例如灭火需要快速产生二氧化碳。某兴趣小组利用秒表、石灰石、不同浓度的稀盐酸溶液等测量二氧化碳产生速率的影响因素,实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①组装好实验器材;
②检查装置的气密性;
③在三个锥形瓶中分别加入2克石灰石,再向锥形瓶中分别加入50mL浓度为5%,10%,15%的稀盐酸溶液,立即关闭分液漏斗的活塞;
④记录 ? ;
⑤重复上述实验。
(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是____。
(2)步骤④中“?”为____。
(3)下列会引起所测的反应速率偏小的有____。
A.注射器内的活塞和筒壁存在摩擦 B.盐酸有挥发 C.二氧化碳可溶于水
(4)产生的二氧化碳可以用于灭火,利用的性质是____。
15、(2024八下•温州阶段练习)某学习小组开展制作一款“简易泡沫灭火器”的项目化学习。
【项目学习】用碳酸钠溶液和浓盐酸反应能快速制取二氧化碳,并添加发泡剂,混入后能产生大量泡沫。
【设计制作】如图所示:以吸滤瓶、小试管、橡皮塞、乳胶管、细线等为器材;以浓盐酸、饱和碳酸钠溶液、发泡剂为药品、制作灭火器。
【评价量表】
指标
优秀
合格
待改进
指标一:喷射距离
大
较大
小
指标二:泡沫的量
泡沫多、均匀
泡沫多、不均匀
泡沫少、不均匀
指标三:制作成本
反应物恰好反应
反应物少量剩余
反应物大量剩余
【产品评价】
(1)从指标一考虑,用浓盐酸和饱和碳酸钠溶液做反应物,而不用稀盐酸与碳酸钠溶液的原因是________。
(2)指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级,“泡沫多、均匀”,灭火效果会更好,理由是________。
(3)将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,小试管中装入40克质量分数为36.5%浓盐酸,按照指标三,通过计算说明该项目是否符合优秀标准。________
(反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
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