3.2 氧气和二氧化碳的性质 第2课时(讲义)化学新教材沪科版五四学制八年级全一册
2026-08-03
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题2 氧气和二氧化碳的性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 二氧化碳和一氧化碳 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.12 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59063790.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦二氧化碳的性质及用途这一核心知识点,从用途引入,通过实验探究物理性质(密度、溶解性、三态变化)和化学性质(不燃烧不支持燃烧、与水反应、与澄清石灰水反应),拓展实验深化理解,构建“性质-用途-探究”的学习支架。
该资料以实验驱动学习,如四朵纸花对照实验培养科学探究能力,气压变化模型建构发展科学思维,性质与用途关联强化化学观念。课中辅助教师实验教学,课后通过分层练习帮助学生查漏补缺,提升综合应用能力。
内容正文:
专题3
空气 氧气 二氧化碳
课题2 氧气和二氧化碳的性质
第2课时 二氧化碳的性质
课标要点
1.通过观察和实验比较,掌握二氧化碳的性质。
2.结合实例,说明二氧化碳的性质与应用的关系。
3.了解二氧化碳的用途。
学习重难点
重点:通过观察和实验比较,掌握二氧化碳的性质。
难点:二氧化碳的化学性质。
知识点 二氧化碳的用途
1.二氧化碳气体用途
蔬菜大棚的气体肥料
生产碳酸饮料的主要原料之一
灭火,二氧化碳灭火器是常见的灭火器;
重要的化工原料,用于生产纯碱、化肥等
2. 固体二氧化碳(干冰)的用途
用做制冷剂:用于冷藏食物,如食品冷藏保鲜和运输;
原理:干冰升华吸收大量的热,降温快而且不会出现任何的残留物;
用于人工增雨和制造舞台云雾;
原理:干冰升华吸收大量的热,在较低的温度下,空气中的水蒸气就会凝结成小水滴,当小水滴继续聚集就可以形成降水。
特别提醒
二氧化碳灭火既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
随学随练
1.(25-26九年级上·吉林松原·期中)二氧化碳存在于我们的生活中,有着广泛的用途。下列不属于二氧化碳用途的是
A.供给呼吸 B.作气体肥料 C.用于人工降雨 D.生产碳酸饮料
2.(24-25八年级下·上海·期中)二氧化碳的下列用途,既跟它的物理性质有关,又跟它的化学性质有关的是
A.干冰用于人工降雨 B.灭火 C.做“气体肥料” D.用于生产化肥
3.(24-25八年级下·山东淄博·期中)以下二氧化碳用途对应错误的是
A.人工降雨——干冰升华吸热使水蒸气冷凝
B.制碳酸饮料——利用其能与水反应生成碳酸的性质
C.气体肥料——二氧化碳参与植物呼吸作用
D.冷藏运输药品——液态二氧化碳气化吸热降温
知识点 二氧化碳的物理性质
物理性质
1.常温常压下,二氧化碳是无色、无气味的气体,能溶于水。
2.在标准状况下,氧气的密度为1.977g/L,比空气的密度(1.293 g/L)大。
3.二氧化碳能溶于水。(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
三态变化
2、证明二氧化碳的密度大于空气、二氧化碳能溶于水
实验图示
_
_____________________
现象
盛有空气的小气球上浮
矿泉水瓶变瘪
结论
二氧化碳的密度比空气的大
二氧化碳能溶于水
随学随练
1.(25-26八年级上·山东威海·期中)下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是
A.能使燃着的木条熄灭 B.无色无味的气体
C.能溶于水 D.密度比空气略大
2.(25-26九年级上·上海闵行·期中)下列物质的用途,仅利用物理性质的是
A.利用氧气炼钢 B.医疗急救
C.干冰用于人工增雨 D.二氧化碳制作汽水
知识点 二氧化碳的化学性质
1.实验探究
实验编号
实验操作
实验现象
实验图示
实验1
在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛,点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳。
蜡烛自下而上逐渐熄灭
2
(1)向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶水(提前滴加几滴紫色石蕊试液),旋紧瓶盖,充分振荡。
软塑料瓶轻微变瘪。同时,紫色石蕊试液变红
(2)从软塑料瓶中倒少量液体于试管中,对试管稍加热。
石蕊试液重新变成紫色
证据推理与结论
①实验1的现象反映了二氧化碳密度比空气大、不能燃烧也不能支持燃烧的性质。
②实验2(1)中,能说明二氧化碳与水发生反应的实验现象是紫色石蕊试液变红。说明二氧化碳在溶于水的过程中与水发生反应生成了酸性物质(碳酸)。
③实验2(2)中,加热试管产生的实验现象石蕊试液重新变成紫色。说明碳酸不稳定,受热易分解。
2.归纳二氧化碳的化学性质
(1)不能燃烧也不能支持燃烧。
(2)与水反应生成碳酸
文字表达式:二氧化碳 + 水 → 碳酸;符号表达式:CO2 + H2O → H2CO3
碳酸不稳定,受热易分解
文字表达式:碳酸二氧化碳 + 水 ;符号表达式:H2CO3 CO2 + H2O
(3)二氧化碳与澄清石灰水反应
文字表达式:氢氧化钙+二氧化碳 → 碳酸钙 + 水;符号表达式: Ca(OH)2 + CO2 →CaCO3 + H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
特别提醒
1.二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红,二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊溶液变红。
2.二氧化碳无毒但不能供给呼吸,空气中二氧化碳超过正常含量对人体健康有影响,人群密集的地方应注意通风换气。
随学随练
1.(25-26八年级上·上海·期中)在大烧杯中固定两根高低不同的蜡烛,点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳气体。有关实验的现象和分析正确的是______。
A.高的蜡烛先熄灭 B.二氧化碳的密度比空气小
C.低的蜡烛先熄灭 D.二氧化碳不可燃、不助燃
2.(2026·河南平顶山·三模)先向一集满 的集气瓶中放入一片石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡;再将其倒置;然后把手移开,玻璃片没有掉下来,如图所示。石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变为红色。请分析产生相关现象的原因。(写出两条)
拓展 探究二氧化碳与水反应
一、实验核心原理
二氧化碳和水发生化合反应生成碳酸,反应方程式为:CO2+H2O=H2CO3;碳酸不稳定,受热易分解,反应方程式为:H2CO3=ΔH2O+CO2↑,生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
二、经典对照实验步骤
准备4朵用紫色石蕊溶液浸泡后晾干的干燥纸花,分别完成4组对照操作:
第一朵纸花喷上稀醋酸,观察到纸花变红,证明酸性物质可使石蕊变红。
第二朵纸花喷上蒸馏水,纸花不变色,排除水使石蕊变色的可能。
第三朵纸花直接放入盛满干燥CO₂的集气瓶中,纸花不变色,排除CO₂直接使石蕊变色的可能。
第四朵纸花喷水后放入盛满CO₂的集气瓶中,纸花变红,证明CO₂和水共同作用生成了酸性的碳酸。
取出变红的第四朵纸花,用吹风机热风烘干,纸花由红色重新变回紫色,验证碳酸受热易分解的性质。
三、数字化拓展探究
在密闭容器中接入压强传感器,向集满CO₂的烧瓶中注入蒸馏水振荡,可实时观测到瓶内压强下降的变化,从定量角度证明CO₂和水发生了化学反应,而非单纯的物理溶解。
四、高频易错点提示
绝对不能得出“CO₂能使石蕊变红”的错误结论,变色本质是生成的碳酸显酸性。
实验必须设置多组对照,缺少任意一组都会导致实验逻辑不严谨,无法排除单一变量的干扰。
活学活用
1.(2026·陕西咸阳·模拟预测)同学们用如图所示装置研究二氧化碳的性质,实验中观察到紫色石蕊溶液变色。下列说法正确的是
A.能观察到紫色石蕊溶液变蓝
B.由此可得到二氧化碳显酸性
C.若空气代替二氧化碳重复该实验,也能出现相同现象
D.将棉签取出后微热,棉签能变回紫色
2.(25-26九年级上·四川巴中·期末)用如图所示装置验证的性质: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。下列说法正确的是
A.高处蜡烛先熄灭,低处蜡烛后熄灭
B.干的纸条先变红,湿的纸条后变红
C.实验结束后,取出湿的纸条用吹风机吹干,纸条由紫变红
D.该装置既能验证的物理性质,又能验证其化学性质
3.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花,分别按如图进行实验,分别进行喷洒稀盐酸、喷洒水、放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶、喷水后放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶的操作。回答下列问题:
(1)观察到纸花的颜色变化是:
Ⅰ:纸花变红;Ⅱ:________;Ⅲ:纸花不变色;Ⅳ:________;
(2)该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验,说明稀盐酸能使干燥的紫色石蕊纸花________,而________不能使干燥的紫色石蕊纸花变色;
(3)该同学进行Ⅲ、Ⅳ两组对比实验的结论是:________不能使干燥的紫色石蕊纸花变红,而________与________反应生成的物质能使干燥的紫色石蕊纸花变红;
(4)写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式:________。
拓展 气压变化模型建构实验
1.温度变量实验,通过手握、冷却装置,观察液面升降,归纳“升温气压增大、降温气压减小”规律。
2.产气反应实验,通过大理石和稀盐酸反应,观察液面变化,归纳“生成气体使气压增大”规律。
3.耗气反应实验,通过红磷燃烧消耗氧气,冷却后观察进水体积,归纳“消耗气体使气压减小”规律。
例:用装满CO₂的软塑料瓶加水振荡,观察瓶子变瘪的现象,关联瓶内气压降低的模型。
构建“气体减少→气压变化→宏观形变”的通用解释模型,可迁移到其他气体反应的分析中。
活学活用
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)如图1所示,在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积的水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化如图2所示。下列说法不正确的是
A.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
B.曲线①压强变小只是因为二氧化碳溶于水
C.曲线②是向瓶中加入水测得的数据
D.根据图像分析,等体积的水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是水
2.(2026·内蒙古通辽·三模)(3)用注射器向集满的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2所示。其中,曲线EF段气体压强增大的原因是________;FG段气体压强逐渐减小,说明具有的性质是________。
3.(2026·海南省直辖县级单位·二模)(6)为有利于水草对肥料的吸收,生态鱼缸中通常需要先通入一定量的。为探究的溶解性,某同学借助图4装置甲进行如下实验:向充满的圆底烧瓶内快速注入水,测得其中压强变化如图乙所示。
该实验条件下能得到的结论是能溶于水,通常情况下1体积水大约溶解1体积的,结合图乙分析,得到该结论的依据是_________。
4.(25-26八年级下·山东烟台·期末)化学科学十分重视实证和理性思维,同学们对CO2的化学性质进行实验探究。
【探究二】探究CO2能否与水发生化学反应。小山同学设计图2实验。
(3)实验设计中红墨水的作用是_________________________。
(4)实验时先将红墨水位置做好标记,再将水滴入试管中,过一会振荡试管,静置观察。此实验现象为_________________________,由此可推知“CO2能与水反应”。
【探究三】有同学对此结论表示质疑。为进一步说服大家,小山同学又设计实验验证CO2与水的反应。
(5)实验步骤:①向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液,再通入CO2,此时紫色石蕊试液变为__________色。②将上述试管按图3连接注射器和CO2浓度传感器,打开传感器并加热,当石蕊试液变为紫色后停止加热。③推动注射器并振荡试管,再松开,冷却。实验所得图像如图4。
(6)数据分析。
①图像ab段CO2浓度增大的原因是_______________,图像中fg段试管内溶液的颜色为_______________
②可通过此实验得到的结论是__________(填字母代号)。
A.水和CO2都不能使石蕊变红 B.CO2能与水发生化学反应
C.碳酸不稳定会分解 D.压强增大,CO2气体的溶解性增大
题型 二氧化碳的用途
▌例1 (25-26九年级下·江苏淮安·期中)淮安作家吴承恩所著《西游记》一书被广为流传。孙悟空在云雾缭绕的天庭偷吃仙丹、大闹天宫的片段为人们津津乐道。天庭中云雾缭绕的效果,与下列哪种物质的使用有关
A.冰块 B.干冰 C.五氧化二磷 D.氧化镁
▌对点练1-1 二氧化碳的用途很多,下列不属于二氧化碳的用途的是解题贴士
二氧化碳参与光合作用,故可用作蔬菜大棚的气体肥料;可用于灭火;不能燃烧、也不支持燃烧;可用于生产碳酸饮料、纯碱、化肥等。干冰用于人工降雨、制冷剂。解题时依据这些知识点进行判断。
A.用于灭火 B.用于磁悬浮列车
C.用于生产碳酸饮料 D.用于植物光合作用
▌对点练1-2 (2026·河北保定·二模)如图所示为生鲜配送用的干冰保鲜箱,干冰常用于食品保鲜。下列说法错误的是( )
A.干冰是固态二氧化碳 B.干冰升华时分子体积变大
C.干冰升华时吸收大量的热使温度降低 D.干冰可用于人工降雨,原理与保鲜一致
题型 二氧化碳的物理性质
▌例2 (2026·辽宁朝阳·三模)(6)利用干冰设计并进行了如图实验探究CO2的性质。
①步骤(Ⅰ)观察到气球上浮,得出CO2的性质是______。
②步骤(Ⅱ)中产生白雾的原因是干冰升华_______(填“吸热”或“放热”),该白雾是_______。
③步骤(Ⅲ)中使紫色石蕊试液变红的物质是_________(填化学式)。
解题贴士
二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温形成固体干冰。
▌对点练2-1 (25-26八年级上·山东威海·期中)下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是
A.能使燃着的木条熄灭 B.无色无味的气体
C.能溶于水 D.密度比空气略大
▌对点练2-2 下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
题型 二氧化碳与水的反应及实验
▌例3 (2026·山西朔州·三模)化学小组的同学为探究二氧化碳能否与水发生反应,设计如下实验。
实验方法:如图1所示,打开一个汽水瓶的盖子,塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶。
(1)实验原理:图1试管中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验现象:图1试管中的现象是_____________。
(3)实验结论:____________。
问题与交流:
(4)有同学质疑仅根据图1不能得出该结论的原因是_________。
(5)图2能说明碳酸具有的性质是_______。
▌对点练3-1 下列实验方案不能达到目的的是解题贴士
数二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。若实验采用控制变量法。
A.探究二氧化碳能与水反应
B.验证二氧化碳能与水反应
C.探究二氧化碳是否与水反应
D.探究二氧化碳能和水反应
▌对点练3-2 (25-26八年级下·山东威海·期末改编)③用图3装置探究二氧化碳性质。通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,据此推理,二氧化碳具有的性质是(用符号表达式表示)______;纸花③比纸花②先变红,据此推理二氧化碳具有的性质是______。
题型 二氧化碳性质的综合实验
▌例4 (25-26九年级上·吉林长春·期中)在第六单元的学习中,我们完成了多个重要实验。请回顾以下四个实验,并回答相关问题:
(1)实验一中观察到的现象是___________;
(2)实验二产生现象的原因是___________;
(3)实验三中的变量是___________;
(4)实验四结束停止加热后,用弹簧夹夹紧乳胶管的原因是___________。
▌对点练4-1 (24-25八年级下·山东威海·期中)根据如图所示实验回答问题。解题贴士
二氧化碳性质的综合实验中一般考查:二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不能支持燃烧;能与水反应生成碳酸使石蕊变红;能与澄清石灰水反应使石灰水变浑浊。解题时依据二氧化碳性质进行判断,并注意对比实验。
(1)实验1,验证O2的性质。B中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验2,验证CO2的性质。
①可证明CO2能与水反应的现象是_______。
②可证明CO2密度比空气的大的现象是_______。
③燃着的木条熄灭,由此可得出CO2具有的性质是_______。
▌对点练4-2 (25-26九年级上·河南平顶山·期末)某同学设计了如图所示装置并验证二氧化碳的性质:
(1)当通入二氧化碳一段时间后,写出A中出现的现象。
(2)用化学方程式解释B中澄清石灰水变浑浊的原因。
(3)烧杯中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳具有什么性质?
基础通关
1.(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列关于探究二氧化碳性质实验的说法正确的是
A.实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
C.实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
D.实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
A.A B.B C.C D.D
2.(25-26九年级下·海南省直辖县级单位·阶段检测)2025年12月20日,全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运。温度超过,压力升高至73个大气压以上,二氧化碳就会进入超临界状态,超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。下列对超临界二氧化碳的理解正确的是( )
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊
C.超临界二氧化碳容易燃烧
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
3.(2026·山东德州·一模)兴趣小组利用废旧塑料瓶、蜡烛等设计了如图装置来验证的相关性质,塑料瓶内壁上贴有纸花,其中a处是湿润的紫色石蕊纸花,b处是干燥的紫色石蕊纸花。下列说法正确的是( )
A.观察到从高处到低处的蜡烛依次熄灭 B.通过对比,可证明能使石蕊变红
C.实验观察到澄清的石灰水变浑浊 D.该实验只能验证的化学性质
4.(25-26九年级下·黑龙江绥化·期末)某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法不正确的是( )
A.图1实验既能证明二氧化碳的化学性质也能证明二氧化碳的物理性质
B.“用锅盖盖灭油锅里的油着火”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同
C.图2实验中短的蜡烛先熄灭
D.图3实验中观察到试管内液面上升,紫色石蕊溶液变红
5.(2026·江苏徐州·三模)下列关于探究二氧化碳性质的实验说法正确的是( )
A.A实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.B实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
C.C实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
D.D实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
6.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)某化学实验小组用如图所示装置验证二氧化碳的相关性质:实验步骤如下:
步骤1.关闭K1和K2,加热C、通入足量二氧化碳,观察现象;
步骤2.一段时间后,打开K2,继续通入足量的二氧化碳,观察现象
步骤3.打开K1,通入足量的二氧化碳,观察现象
步骤4.停止通入二氧化碳,停止加热。
下列说法中正确的是___________(填序号)。
①步骤1 中b、d处纸花均不变色
②步骤2中 b、d 处纸花均变色;
③步骤3中烧杯内高的蜡烛先熄灭,低的蜡烛后熄灭;
④只通过步骤2中的现象可以说明二氧化碳能与水发生反应
⑤只通过步骤3中的现象可以说明二氧化碳的密度比空气大
⑥只通过步骤3中的现象可以说明通常情况下,二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧
7.(2026九年级下·北京石景山·学业考试)如图是研究二氧化碳性质的实验。
(1)A中观察到蜡烛从下到上依次熄灭,由此说明CO2具有的性质是______。
(2)B中向软塑料瓶中倒入一定量的紫色石蕊溶液,迅速拧紧瓶盖并振荡。观察到的现象是______。
8.(2026·河南驻马店·一模)如图是探究二氧化碳性质的实验,回答下列问题。
(1)写出3朵石蕊纸花处发生的现象。
(2)根据燃着的木条在实验中的现象,推断出二氧化碳的用途。
9.(2025·新疆·模拟预测)用下图装置进行二氧化碳的性质实验。
(1)Y形管右侧能观察到的现象是_______;发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)实验中观察到下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,由此现象得到的结论是_______。
10.(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。
(1)通入二氧化碳后,瓶中___________石蕊纸花不变色;
(2)打开两个弹簧夹,继续通二氧化碳,则可观察到___________;该实验证明了二氧化碳能用于灭火,是因为___________。
素养提升
11.(25-26八年级下·山东泰安·期中)实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示装置,实验探究二氧化碳的有关性质,请填空:
(1)实验1采用了科学探究中的控制变量法,该实验控制的变量是________。该实验中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到纸花变红色,原因是________(用化学方程式表示)。
(2)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第________(填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得二氧化碳的另外一条性质是________。
(3)继续在实验2装置中实验,在下口处用玻璃管导出气体通入澄清石灰水中,发生的变化为________(用化学方程式表示),在上口处放燃着的木条,可观察到的现象是________。
12.(25-26八年级下·山东威海·期中)兴趣小组的同学在实验室探究“二氧化碳与水的反应”。
(1)如图1所示,小芳向盛满二氧化碳的软塑料瓶内注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,证明二氧化碳能与水发生反应。小明对此提出质疑,他的理由是___________
(2)小红设计了如图2的装置继续探究。
步骤①:向B中紫色石蕊试纸上滴加蒸馏水,未见试纸颜色变化。
步骤②:通入干燥的二氧化碳,观察到___________,(填“A”或“B”)处的试纸变红,使其变红的物质是___________(填化学式)。该反应的基本类型是___________。
步骤③:小红将变红的紫色石蕊试纸在太阳下晒一会,试纸又变紫,原因是___________。
13.(25-26八年级下·广西南宁·期末)某校化学兴趣小组的同学为探究二氧化碳的性质,开展了以下实验探究活动。
(1)如图1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。观察到软塑料瓶变________(选填“扁”或“胀”),这表明二氧化碳的物理性质是________________________________________。
【提出问题】二氧化碳能否与水发生反应?
【猜想假设】
(2)猜想1:二氧化碳能与水反应;猜想2:________________。
【设计与实验】同学们设计了如图2所示实验。
步骤(Ⅰ)紫色的石蕊纸花喷洒醋酸后变为红色。
步骤(Ⅱ)中可观察到:2处纸花不变色,1、3处纸花变红色的现象。
(3)1、3处发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(4)步骤(Ⅱ)中还可以观察到:3处纸花比1处纸花先变红的现象,由此可得出二氧化碳的物理性质是_______________________________________________________________________________。
【实验结论】猜想1正确。
【综合应用】
(5)根据二氧化碳的物理性质,实验室制取应用________收集(填字母)。
A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法
(6)二氧化碳在生活、生产中也有着广泛的应用。写出一条二氧化碳在日常生活中的用途____________________________________________________________________________________。
迁移创新
14.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是________。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②________。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个________实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为________。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①________,发生反应的化学方程式为②________。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因________。
15.(25-26八年级下·山东日照·期中)兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习,请你一起参与。
【认识CO2的用途】
(1)下列有关CO2的用途说法错误的是___________(填字母)。
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
【探究CO2的性质】
(2)二氧化碳的性质探究:用如图所示装置进行实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成酸性物质使紫色石蕊溶液变红,可在a处放置___________做对照实验。
②烧杯里铁皮架的上下层各放置了一根燃着的蜡烛,实验过程中可观察到的现象是___________,由此推断二氧化碳具有的物理性质有___________。
(3)小组同学利用图1甲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甲装置的气密性,得到图1乙的图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两瓶250mL的烧瓶内均收集满CO2气体,注射器内分别装有85mL的水和___________mL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,形成的图像如图2所示。
①图2中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线___________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应方程式为___________。
②图2中,AB段压强上升的原因是___________。
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专题3
空气 氧气 二氧化碳
课题2 氧气和二氧化碳的性质
第2课时 二氧化碳的性质
课标要点
1.通过观察和实验比较,掌握二氧化碳的性质。
2.结合实例,说明二氧化碳的性质与应用的关系。
3.了解二氧化碳的用途。
学习重难点
重点:通过观察和实验比较,掌握二氧化碳的性质。
难点:二氧化碳的化学性质。
知识点 二氧化碳的用途
1.二氧化碳气体用途
蔬菜大棚的气体肥料
生产碳酸饮料的主要原料之一
灭火,二氧化碳灭火器是常见的灭火器;
重要的化工原料,用于生产纯碱、化肥等
2. 固体二氧化碳(干冰)的用途
用做制冷剂:用于冷藏食物,如食品冷藏保鲜和运输;
原理:干冰升华吸收大量的热,降温快而且不会出现任何的残留物;
用于人工增雨和制造舞台云雾;
原理:干冰升华吸收大量的热,在较低的温度下,空气中的水蒸气就会凝结成小水滴,当小水滴继续聚集就可以形成降水。
特别提醒
二氧化碳灭火既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
随学随练
1.(25-26九年级上·吉林松原·期中)二氧化碳存在于我们的生活中,有着广泛的用途。下列不属于二氧化碳用途的是
A.供给呼吸 B.作气体肥料 C.用于人工降雨 D.生产碳酸饮料
【答案】A
【详解】A、供给呼吸:二氧化碳不能供给呼吸。呼吸作用需要氧气,而高浓度二氧化碳会抑制呼吸甚至导致窒息,不属于二氧化碳的用途,错误。
B、作气体肥料:植物光合作用需要二氧化碳作为原料,因此二氧化碳可用作气体肥料,促进植物生长,正确。
C、用于人工降雨:固态二氧化碳(干冰)升华吸热,能使空气中的水蒸气冷凝成水滴,从而实现人工降雨,正确。
D、生产碳酸饮料:二氧化碳溶于水生成碳酸,是碳酸饮料中气泡和酸味的来源,正确。
故填: A。
2.(24-25八年级下·上海·期中)二氧化碳的下列用途,既跟它的物理性质有关,又跟它的化学性质有关的是
A.干冰用于人工降雨 B.灭火 C.做“气体肥料” D.用于生产化肥
【答案】B
【详解】A、二氧化碳的固体叫干冰,人工降雨主要是利用干冰升华吸热的物理性质,故错误;
B、二氧化碳用来灭火是利用二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧的化学性质和密度比空气大的物理性质,故正确;
C、二氧化碳促进绿色植物的光合作用,因此可以做气体肥料,属于化学性质,故错误;
D、二氧化碳可以做化工原料,如用于生产化肥等,属于化学性质,故选项错误;
故选B。
3.(24-25八年级下·山东淄博·期中)以下二氧化碳用途对应错误的是
A.人工降雨——干冰升华吸热使水蒸气冷凝
B.制碳酸饮料——利用其能与水反应生成碳酸的性质
C.气体肥料——二氧化碳参与植物呼吸作用
D.冷藏运输药品——液态二氧化碳气化吸热降温
【答案】C
【详解】A、干冰是固态二氧化碳,升华时会吸收大量的热,使周围环境温度降低,因此可作人工降雨剂,该选项对应正确;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,在制作碳酸饮料时,就是利用二氧化碳与水反应的性质,使饮料中溶有二氧化碳形成碳酸饮料,该选项对应正确;
C、二氧化碳作为气体肥料,通常是因为植物进行光合作用时需要吸收二氧化碳,转化为有机物,并释放氧气,该选项对应错误;
D、液态二氧化碳在气化时确实会吸收周围的热量,起到降温的作用,这种应用是存在的,可以用于冷藏运输药品,该选项对应正确;
故选C。
知识点 二氧化碳的物理性质
物理性质
1.常温常压下,二氧化碳是无色、无气味的气体,能溶于水。
2.在标准状况下,氧气的密度为1.977g/L,比空气的密度(1.293 g/L)大。
3.二氧化碳能溶于水。(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
三态变化
2、证明二氧化碳的密度大于空气、二氧化碳能溶于水
实验图示
_
_____________________
现象
盛有空气的小气球上浮
矿泉水瓶变瘪
结论
二氧化碳的密度比空气的大
二氧化碳能溶于水
随学随练
1.(25-26八年级上·山东威海·期中)下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是
A.能使燃着的木条熄灭 B.无色无味的气体
C.能溶于水 D.密度比空气略大
【答案】A
【详解】A、能使燃着的木条熄灭涉及二氧化碳不支持燃烧的化学性质。
B、无色无味的气体是物理性质。
C、能溶于水是物理性质。
D、密度比空气略大是物理性质。
故选A。
2.(25-26九年级上·上海闵行·期中)下列物质的用途,仅利用物理性质的是
A.利用氧气炼钢 B.医疗急救
C.干冰用于人工增雨 D.二氧化碳制作汽水
【答案】C
【详解】A、氧气能支持燃烧,可用于炼钢,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质,不符合题意;
B、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质,不符合题意;
C、干冰易升华吸热,使周围温度降低,可用于人工增雨,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质,符合题意;
D、二氧化碳制作汽水,是利用二氧化碳能与水反应生成碳酸,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质,不符合题意。
故选:C。
知识点 二氧化碳的化学性质
1.实验探究
实验编号
实验操作
实验现象
实验图示
实验1
在大烧杯中固定两支高低不同的蜡烛,点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳。
蜡烛自下而上逐渐熄灭
2
(1)向充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入半瓶水(提前滴加几滴紫色石蕊试液),旋紧瓶盖,充分振荡。
软塑料瓶轻微变瘪。同时,紫色石蕊试液变红
(2)从软塑料瓶中倒少量液体于试管中,对试管稍加热。
石蕊试液重新变成紫色
证据推理与结论
①实验1的现象反映了二氧化碳密度比空气大、不能燃烧也不能支持燃烧的性质。
②实验2(1)中,能说明二氧化碳与水发生反应的实验现象是紫色石蕊试液变红。说明二氧化碳在溶于水的过程中与水发生反应生成了酸性物质(碳酸)。
③实验2(2)中,加热试管产生的实验现象石蕊试液重新变成紫色。说明碳酸不稳定,受热易分解。
2.归纳二氧化碳的化学性质
(1)不能燃烧也不能支持燃烧。
(2)与水反应生成碳酸
文字表达式:二氧化碳 + 水 → 碳酸;符号表达式:CO2 + H2O → H2CO3
碳酸不稳定,受热易分解
文字表达式:碳酸二氧化碳 + 水 ;符号表达式:H2CO3 CO2 + H2O
(3)二氧化碳与澄清石灰水反应
文字表达式:氢氧化钙+二氧化碳 → 碳酸钙 + 水;符号表达式: Ca(OH)2 + CO2 →CaCO3 + H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
特别提醒
1.二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红,二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊溶液变红。
2.二氧化碳无毒但不能供给呼吸,空气中二氧化碳超过正常含量对人体健康有影响,人群密集的地方应注意通风换气。
随学随练
1.(25-26八年级上·上海·期中)在大烧杯中固定两根高低不同的蜡烛,点燃蜡烛并通过漏斗向烧杯中缓缓倾倒一瓶二氧化碳气体。有关实验的现象和分析正确的是______。
A.高的蜡烛先熄灭 B.二氧化碳的密度比空气小
C.低的蜡烛先熄灭 D.二氧化碳不可燃、不助燃
【答案】CD
【详解】由于二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧,同时二氧化碳的密度比空气大,实验中可观察到两支蜡烛自下而上依次熄灭。
故选:CD。
2.(2026·河南平顶山·三模)先向一集满 的集气瓶中放入一片石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡;再将其倒置;然后把手移开,玻璃片没有掉下来,如图所示。石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变为红色。请分析产生相关现象的原因。(写出两条)
【答案】石蕊试纸变红:,碳酸属于酸,酸性物质可以使紫色石蕊试纸变为红色,蒸馏水、二氧化碳单独都不能使石蕊变红,二者反应生成的碳酸才可以。
玻璃片没有掉落:振荡后大量二氧化碳气体溶解、参与化学反应被消耗,集气瓶内部气体变少,内部气压减小,外界大气压大于瓶内气压,大气压将玻璃片紧紧压在集气瓶口,所以松开手后玻璃片不会掉下来。
【详解】见答案。
拓展 探究二氧化碳与水反应
一、实验核心原理
二氧化碳和水发生化合反应生成碳酸,反应方程式为:CO2+H2O=H2CO3;碳酸不稳定,受热易分解,反应方程式为:H2CO3=ΔH2O+CO2↑,生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
二、经典对照实验步骤
准备4朵用紫色石蕊溶液浸泡后晾干的干燥纸花,分别完成4组对照操作:
第一朵纸花喷上稀醋酸,观察到纸花变红,证明酸性物质可使石蕊变红。
第二朵纸花喷上蒸馏水,纸花不变色,排除水使石蕊变色的可能。
第三朵纸花直接放入盛满干燥CO₂的集气瓶中,纸花不变色,排除CO₂直接使石蕊变色的可能。
第四朵纸花喷水后放入盛满CO₂的集气瓶中,纸花变红,证明CO₂和水共同作用生成了酸性的碳酸。
取出变红的第四朵纸花,用吹风机热风烘干,纸花由红色重新变回紫色,验证碳酸受热易分解的性质。
三、数字化拓展探究
在密闭容器中接入压强传感器,向集满CO₂的烧瓶中注入蒸馏水振荡,可实时观测到瓶内压强下降的变化,从定量角度证明CO₂和水发生了化学反应,而非单纯的物理溶解。
四、高频易错点提示
绝对不能得出“CO₂能使石蕊变红”的错误结论,变色本质是生成的碳酸显酸性。
实验必须设置多组对照,缺少任意一组都会导致实验逻辑不严谨,无法排除单一变量的干扰。
活学活用
1.(2026·陕西咸阳·模拟预测)同学们用如图所示装置研究二氧化碳的性质,实验中观察到紫色石蕊溶液变色。下列说法正确的是
A.能观察到紫色石蕊溶液变蓝
B.由此可得到二氧化碳显酸性
C.若空气代替二氧化碳重复该实验,也能出现相同现象
D.将棉签取出后微热,棉签能变回紫色
【答案】D
【详解】A.二氧化碳和水反应生成碳酸:,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,A错误;
B.是碳酸显酸性,不是二氧化碳本身显酸性,B错误。
C.空气中二氧化碳含量极低,几乎无法使石蕊溶液出现明显的变色现象,C错误。
D.碳酸不稳定,受热易分解,分解成二氧化碳和水,酸性消失,棉签会变回紫色,D正确。
2.(25-26九年级上·四川巴中·期末)用如图所示装置验证的性质: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。下列说法正确的是
A.高处蜡烛先熄灭,低处蜡烛后熄灭
B.干的纸条先变红,湿的纸条后变红
C.实验结束后,取出湿的纸条用吹风机吹干,纸条由紫变红
D.该装置既能验证的物理性质,又能验证其化学性质
【答案】D
【详解】A.二氧化碳不可燃,不助燃,且密度比空气的大。由于二氧化碳的密度比空气大,会先在下方聚集,所以低处的蜡烛会先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,该选项错误;
B.干燥的纸条上没有水,二氧化碳无法和水反应生成碳酸,不能使紫色石蕊变红;湿润的纸条上有水,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,所以只有湿的纸条会变红,干的纸条不会变红,该选项错误;
C.实验结束后,用吹风机吹干湿的纸条,纸条上的碳酸会分解,红色会变回紫色,而不是由紫变红,该选项错误;
D.这个实验中,蜡烛熄灭的现象可以验证二氧化碳密度比空气大(物理性质),以及二氧化碳不燃烧也不支持燃烧(化学性质);湿润的纸条变红的现象可以验证二氧化碳能和水反应生成碳酸(化学性质),所以该装置既能验证CO2的物理性质,又能验证其化学性质,该选项正确;
故选D。
3.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花,分别按如图进行实验,分别进行喷洒稀盐酸、喷洒水、放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶、喷水后放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶的操作。回答下列问题:
(1)观察到纸花的颜色变化是:
Ⅰ:纸花变红;Ⅱ:________;Ⅲ:纸花不变色;Ⅳ:________;
(2)该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验,说明稀盐酸能使干燥的紫色石蕊纸花________,而________不能使干燥的紫色石蕊纸花变色;
(3)该同学进行Ⅲ、Ⅳ两组对比实验的结论是:________不能使干燥的紫色石蕊纸花变红,而________与________反应生成的物质能使干燥的紫色石蕊纸花变红;
(4)写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式:________。
【答案】(1) 纸花不变色 纸花变红
(2) 变红 水
(3) (填名称也可以)
(4)
【详解】(1)紫色石蕊只有遇到酸性溶液才会变红,稀盐酸属于典型的酸性溶液,因此I观察到的现象就是用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花变红;而水呈中性,因此Ⅱ中纸花不变色;干燥的二氧化碳不与干燥的紫色石蕊反应,因此Ⅲ中纸花也不变色;Ⅳ中的水和二氧化碳发生反应,生成的碳酸是酸性物质,因此与石蕊反应会变红。
(2)Ⅰ、Ⅱ两项实验的区别在于添加的溶液不一样,可以得出结论酸可以使石蕊变红,水不能使石蕊变色。
(3)Ⅲ、Ⅳ两组对比实验的区别在于纸花和二氧化碳的接触下是否湿润。把干燥的紫色石蕊纸花直接放入CO2中,纸花不变色。证明了CO2本身不具备酸性,它不能单独让石蕊变红。而当CO₂和水同时存在时,二者发生了化学反应,生成了新物质(H2CO3)使石蕊变红。
(4)二氧化碳(CO2)和水(H2O)在常温条件下就可以反应,反应方程式为
拓展 气压变化模型建构实验
1.温度变量实验,通过手握、冷却装置,观察液面升降,归纳“升温气压增大、降温气压减小”规律。
2.产气反应实验,通过大理石和稀盐酸反应,观察液面变化,归纳“生成气体使气压增大”规律。
3.耗气反应实验,通过红磷燃烧消耗氧气,冷却后观察进水体积,归纳“消耗气体使气压减小”规律。
例:用装满CO₂的软塑料瓶加水振荡,观察瓶子变瘪的现象,关联瓶内气压降低的模型。
构建“气体减少→气压变化→宏观形变”的通用解释模型,可迁移到其他气体反应的分析中。
活学活用
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)如图1所示,在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积的水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化如图2所示。下列说法不正确的是
A.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
B.曲线①压强变小只是因为二氧化碳溶于水
C.曲线②是向瓶中加入水测得的数据
D.根据图像分析,等体积的水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是水
【答案】BCD
【详解】A、刚开始加入液体时,瓶内气体被压缩,空间减小,压强短暂增大,该说法正确。
B、曲线①压强变小幅度小,对应CO2溶于水且与水反应生成碳酸,并不只是溶于水,该说法错误。
C、曲线②压强下降更明显,对应加入澄清石灰水(与CO2反应生成碳酸钙和水,能大量消耗CO2),因此曲线②不是加入水的数据,该说法错误。
D、从图像看,曲线②(澄清石灰水)压强下降更多,说明其吸收CO2的量远多于水,该说法错误。
故选BCD。
2.(2026·内蒙古通辽·三模)(3)用注射器向集满的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2所示。其中,曲线EF段气体压强增大的原因是________;FG段气体压强逐渐减小,说明具有的性质是________。
【答案】
(3) 用注射器向集气瓶内注水,瓶内气体被压缩,导致压强增大 能溶于水
【详解】
(3)向集气瓶中注入水时,水占据瓶内空间,使瓶内气体被压缩,因此压强快速升高,对应曲线EF段;随后压强逐渐减小,是因为二氧化碳溶于水中,瓶内气体量减少,说明二氧化碳能溶于水。
3.(2026·海南省直辖县级单位·二模)(6)为有利于水草对肥料的吸收,生态鱼缸中通常需要先通入一定量的。为探究的溶解性,某同学借助图4装置甲进行如下实验:向充满的圆底烧瓶内快速注入水,测得其中压强变化如图乙所示。
该实验条件下能得到的结论是能溶于水,通常情况下1体积水大约溶解1体积的,结合图乙分析,得到该结论的依据是_________。
【答案】
(6)实验结束后,烧瓶内压强和初始压强几乎相等
【详解】
(6)最终瓶内压强接近初始压强,说明二氧化碳气体减少的体积与加入水的体积接近,从而可推出通常情况下1体积水大约能溶解1体积的二氧化碳。
4.(25-26八年级下·山东烟台·期末)化学科学十分重视实证和理性思维,同学们对CO2的化学性质进行实验探究。
【探究二】探究CO2能否与水发生化学反应。小山同学设计图2实验。
(3)实验设计中红墨水的作用是_________________________。
(4)实验时先将红墨水位置做好标记,再将水滴入试管中,过一会振荡试管,静置观察。此实验现象为_________________________,由此可推知“CO2能与水反应”。
【探究三】有同学对此结论表示质疑。为进一步说服大家,小山同学又设计实验验证CO2与水的反应。
(5)实验步骤:①向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液,再通入CO2,此时紫色石蕊试液变为__________色。②将上述试管按图3连接注射器和CO2浓度传感器,打开传感器并加热,当石蕊试液变为紫色后停止加热。③推动注射器并振荡试管,再松开,冷却。实验所得图像如图4。
(6)数据分析。
①图像ab段CO2浓度增大的原因是_______________,图像中fg段试管内溶液的颜色为_______________
②可通过此实验得到的结论是__________(填字母代号)。
A.水和CO2都不能使石蕊变红 B.CO2能与水发生化学反应
C.碳酸不稳定会分解 D.压强增大,CO2气体的溶解性增大
【答案】
(3)密封并显示试管内的压强变化
(4)红墨水先向右移动,再向左移动
(5)红
(6) 加热时,碳酸分解产生二氧化碳,且温度升高时CO2的溶解度减小 红色 ABC
【详解】
(3)二氧化碳溶于水或与水反应会使试管内气体减少,压强减小,红墨水可密封装置,且红墨水的移动可直观体现压强变化;
(4)将水滴入试管内,会压缩试管内二氧化碳的体积,试管内压强增大,红墨水向右移动;二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸,消耗二氧化碳,试管内压强减小,外界大气压将红墨水压入试管,红墨水向左移动,故红墨水先向右移动,再向左移动;
(5)①二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊试液变红;
(6)①气体的溶解度随温度的升高而减小,温度升高时二氧化碳的溶解度减小,且加热时,碳酸分解生成二氧化碳和水,都会导致二氧化碳从液体中逸出,则传感器附近二氧化碳浓度增大;
fg段温度逐渐恢复室温,二氧化碳在水中溶解度增大,与水反应生成碳酸,溶液变为红色;
②A. 向试管中加入水并滴加几滴紫色石蕊试液,紫色石蕊试液不变色,说明水不能使石蕊变色,通入二氧化碳,紫色石蕊试液变为红色,可能是二氧化碳使石蕊变色,也可能是二氧化碳与水发生反应生成的物质使石蕊变色,加热,生成的碳酸会分解生成二氧化碳和水,石蕊试液变为紫色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,则二氧化碳能与水发生化学反应,是反应生成的碳酸使石蕊变红,正确;
B. 解析见A,正确;
C. 加热后石蕊溶液由红色变为紫色,说明碳酸不稳定,受热易分解,正确;
D. 实验中未设计对照实验,不能体现压强与二氧化碳溶解性的关系,错误;
题型 二氧化碳的用途
▌例1 (25-26九年级下·江苏淮安·期中)淮安作家吴承恩所著《西游记》一书被广为流传。孙悟空在云雾缭绕的天庭偷吃仙丹、大闹天宫的片段为人们津津乐道。天庭中云雾缭绕的效果,与下列哪种物质的使用有关
A.冰块 B.干冰 C.五氧化二磷 D.氧化镁
【答案】B
【详解】固体二氧化碳为干冰,干冰在常温下就可以升华,升华要吸热,使空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成液态水,故选B;
解题贴士
二氧化碳参与光合作用,故可用作蔬菜大棚的气体肥料;可用于灭火;不能燃烧、也不支持燃烧;可用于生产碳酸饮料、纯碱、化肥等。干冰用于人工降雨、制冷剂。解题时依据这些知识点进行判断。
▌对点练1-1 二氧化碳的用途很多,下列不属于二氧化碳的用途的是
A.用于灭火 B.用于磁悬浮列车
C.用于生产碳酸饮料 D.用于植物光合作用
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,不符合题意;
B、二氧化碳不能用于磁悬浮列车,液氮可用于磁悬浮列车,符合题意;
C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料,不符合题意;
D、二氧化碳是植物光合作用的原料,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,不符合题意。
故选B。
▌对点练1-2 (2026·河北保定·二模)如图所示为生鲜配送用的干冰保鲜箱,干冰常用于食品保鲜。下列说法错误的是( )
A.干冰是固态二氧化碳 B.干冰升华时分子体积变大
C.干冰升华时吸收大量的热使温度降低 D.干冰可用于人工降雨,原理与保鲜一致
【答案】B
【详解】A. 正确。
B. 干冰升华是物质由固态变为气态的物理变化,过程中分子本身的体积不发生改变,仅分子之间的间隔变大,该表述错误。
C. 升华是吸热过程,干冰升华时会吸收大量热使周围温度降低,可实现食品保鲜,表述正确。
D. 干冰用于人工降雨,同样是利用升华吸热使空气中的水蒸气冷凝为水滴,和保鲜的原理一致,表述正确。
题型 二氧化碳的物理性质
▌例2 (2026·辽宁朝阳·三模)(6)利用干冰设计并进行了如图实验探究CO2的性质。
①步骤(Ⅰ)观察到气球上浮,得出CO2的性质是______。
②步骤(Ⅱ)中产生白雾的原因是干冰升华_______(填“吸热”或“放热”),该白雾是_______。
③步骤(Ⅲ)中使紫色石蕊试液变红的物质是_________(填化学式)。
【答案】
(6) 密度比空气大 吸热 小水滴(或液态水) H2CO3
【详解】
(6)① 步骤(Ⅰ)观察到气球上浮,二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳聚集在烧杯下方,托起了充满空气的气球。
② 步骤(Ⅱ)中产生白雾的原因是干冰升华吸热,使周围温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,所以该白雾是小水滴(或液态水)。
③ 步骤(Ⅲ)中使紫色石蕊试液变红的物质是H2CO3,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,使石蕊变红。
解题贴士
二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温形成固体干冰。
▌对点练2-1 (25-26八年级上·山东威海·期中)下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是
A.能使燃着的木条熄灭 B.无色无味的气体
C.能溶于水 D.密度比空气略大
【答案】A
【详解】A、能使燃着的木条熄灭涉及二氧化碳不支持燃烧的化学性质。
B、无色无味的气体是物理性质。
C、能溶于水是物理性质。
D、密度比空气略大是物理性质。
故选A。
▌对点练2-2 下列有关二氧化碳的实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、该实验中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,可观察到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,不燃烧、不支持燃烧属于化学性质,密度比空气大属于物理性质,不符合题意;
B、该实验中二氧化碳倾倒后,右端下沉,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,符合题意;
C、该实验中紫色石蕊试液变红,是因为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,需要通过化学变化才能表现出来,证明的是二氧化碳的化学性质,不符合题意;
D、该实验中软塑料瓶变瘪,澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,需要通过化学变化才能表现出来,证明的是二氧化碳的化学性质,不符合题意。
故选B。
题型 二氧化碳与水的反应及实验
▌例3 (2026·山西朔州·三模)化学小组的同学为探究二氧化碳能否与水发生反应,设计如下实验。
实验方法:如图1所示,打开一个汽水瓶的盖子,塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶。
(1)实验原理:图1试管中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验现象:图1试管中的现象是_____________。
(3)实验结论:____________。
问题与交流:
(4)有同学质疑仅根据图1不能得出该结论的原因是_________。
(5)图2能说明碳酸具有的性质是_______。
【答案】(1)
(2)紫色石蕊溶液变成红色
(3)二氧化碳能和水发生反应生成碳酸
(4)未能证明不是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红
(5)不稳定/易分解
【详解】(1)CO2与水反应生成碳酸,化学方程式见答案。
(2)碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红。
(3)石蕊变红说明有酸性物质生成,即可得出CO2与水反应生成碳酸的结论。
(4)未设置干燥CO2与紫色石蕊接触的对照实验,无法排除CO2本身使紫色石蕊溶液变红的可能,也无法排除汽水中挥发的酸性物质进入试管使石蕊变红,因此仅根据图1不能得出结论。
(5)图2为加热变红的石蕊溶液,红色褪去,说明碳酸不稳定,受热分解,证明碳酸具有不稳定性。
解题贴士
数二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。若实验采用控制变量法。
▌对点练3-1 下列实验方案不能达到目的的是
A.探究二氧化碳能与水反应
B.验证二氧化碳能与水反应
C.探究二氧化碳是否与水反应
D.探究二氧化碳能和水反应
【答案】B
【详解】A.干燥的紫色石蕊纸条遇不变色,湿润的紫色石蕊纸条变红,证明与水反应生成了酸性物质,方案可行。
B.塑料瓶变瘪只能说明瓶内压强减小,能溶于水也会导致压强减小,无法证明和水发生了化学反应,错误。
C.将干燥石蕊花、湿润石蕊花同时放入二氧化碳中,变量为水,通过干花不变色、湿花变红的现象对比,证明二氧化碳和水发生了反应,使用了对比方法。
D.I喷水、II放入中石蕊纸花都不变红,III喷水后放入中纸花变红,说明和水反应生成了酸性物质,能达到目的。
▌对点练3-2 (25-26八年级下·山东威海·期末改编)③用图3装置探究二氧化碳性质。通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,据此推理,二氧化碳具有的性质是(用符号表达式表示)______;纸花③比纸花②先变红,据此推理二氧化碳具有的性质是______。
【答案】 H2O + CO2 → H2CO3 二氧化碳密度比空气大
【详解】
③干燥石蕊纸花不变红,湿润石蕊纸花变红,证明二氧化碳和水反应生成碳酸,使石蕊变色,反应的符号表达式为H2O + CO2 → H2CO3 ;下方纸花③比上方纸花②先变红,说明二氧化碳密度比空气大,先聚集在容器底部。
题型 二氧化碳性质的综合实验
▌例4 (25-26九年级上·吉林长春·期中)在第六单元的学习中,我们完成了多个重要实验。请回顾以下四个实验,并回答相关问题:
(1)实验一中观察到的现象是___________;
(2)实验二产生现象的原因是___________;
(3)实验三中的变量是___________;
(4)实验四结束停止加热后,用弹簧夹夹紧乳胶管的原因是___________。
【答案】(1)蜡烛由下至上依次熄灭
(2)二氧化碳能溶于水且与水反应
(3)水
【详解】(1)实验一将二氧化碳倒入烧杯中,二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧且密度比空气大,所以观察到的现象是蜡烛由下至上依次熄灭;
(2)实验二塑料瓶变瘪的原因是二氧化碳能溶于水且与水反应;
(3)实验三分别将干石蕊纸花、干石蕊纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中,则变量为水;
解题贴士
二氧化碳性质的综合实验中一般考查:二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不能支持燃烧;能与水反应生成碳酸使石蕊变红;能与澄清石灰水反应使石灰水变浑浊。解题时依据二氧化碳性质进行判断,并注意对比实验。
▌对点练4-1 (24-25八年级下·山东威海·期中)根据如图所示实验回答问题。
(1)实验1,验证O2的性质。B中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验2,验证CO2的性质。
①可证明CO2能与水反应的现象是_______。
②可证明CO2密度比空气的大的现象是_______。
③燃着的木条熄灭,由此可得出CO2具有的性质是_______。
【答案】(1)
(2) 2处干燥的石蕊纸花不变色,1、3处湿润的石蕊纸花变红 3处湿润的石蕊纸花比1处先变红 不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,倒入澄清石灰水后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)①二氧化碳不能使石蕊变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性使石蕊变红,因此2处干燥的石蕊纸花不变色,1、3处湿润的石蕊纸花变红,说明二氧化碳与水反应;
②3处湿润的石蕊纸花比1处湿润的石蕊纸花先变红色,说明二氧化碳密度比空气大;
③燃着的木条熄灭,由此可得出CO2具有的性质是不燃烧也不支持燃烧。
▌对点练4-2 (25-26九年级上·河南平顶山·期末)某同学设计了如图所示装置并验证二氧化碳的性质:
(1)当通入二氧化碳一段时间后,写出A中出现的现象。
(2)用化学方程式解释B中澄清石灰水变浑浊的原因。
(3)烧杯中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳具有什么性质?
【答案】(1)紫色石蕊试液变红
(2)
(3)二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)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。
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,据此可以写出化学方程式:。
(3)蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧。
基础通关
1.(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列关于探究二氧化碳性质实验的说法正确的是
A.实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
C.实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
D.实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. 该实验中蜡烛自下而上依次熄灭,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧(化学性质),下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大(物理性质),错误;
B. 紫色石蕊试液遇到酸性溶液变红,通入紫色石蕊溶液时,溶液变红,说明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关,原因是二氧化碳能与水反应生成酸性的,使石蕊变红,正确;
C. 该实验中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳被消耗,试管内气体减少,压强减小,因此该实验中除了观察到试管内澄清石灰水变浑浊,还能观察到试管内液面上升,错误;
D. 该实验中软塑料瓶变瘪仅能说明能溶于水,无法证明和水发生了反应(溶解也会导致瓶内气体减少,压强减小),且不属于易溶于水、极易和水反应的物质,错误。
2.(25-26九年级下·海南省直辖县级单位·阶段检测)2025年12月20日,全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运。温度超过,压力升高至73个大气压以上,二氧化碳就会进入超临界状态,超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳。下列对超临界二氧化碳的理解正确的是( )
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊
C.超临界二氧化碳容易燃烧
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
【答案】D
【详解】A.超临界二氧化碳和普通二氧化碳都是组成,组成相同,仅状态不同,理解错误。
B.超临界二氧化碳与普通二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,化学性质和普通二氧化碳一致,能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,可使澄清石灰水变浑浊,理解错误。
C.二氧化碳本身不可燃,因此超临界二氧化碳也不能燃烧,理解错误。
D.根据题干信息,超临界二氧化碳只有在温度超过、压强达到73个大气压以上的特定条件下存在,条件改变后,状态会发生改变,理解正确。
3.(2026·山东德州·一模)兴趣小组利用废旧塑料瓶、蜡烛等设计了如图装置来验证的相关性质,塑料瓶内壁上贴有纸花,其中a处是湿润的紫色石蕊纸花,b处是干燥的紫色石蕊纸花。下列说法正确的是( )
A.观察到从高处到低处的蜡烛依次熄灭 B.通过对比,可证明能使石蕊变红
C.实验观察到澄清的石灰水变浑浊 D.该实验只能验证的化学性质
【答案】C
【详解】A.二氧化碳密度大于空气,不可燃也不支持燃烧,观察到低处蜡烛先熄灭、高处蜡烛后熄灭,故A错误。
B. a处湿润石蕊纸花变红、b处干燥石蕊纸花不变红,证明是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红,不是二氧化碳本身使石蕊变红,故B错误。
C. 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,因此观察到澄清石灰水变浑浊,故C正确。
D. 蜡烛从低到高熄灭可验证二氧化碳密度比空气大的物理性质,并非只能验证化学性质,故D错误。
4.(25-26九年级下·黑龙江绥化·期末)某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法不正确的是( )
A.图1实验既能证明二氧化碳的化学性质也能证明二氧化碳的物理性质
B.“用锅盖盖灭油锅里的油着火”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同
C.图2实验中短的蜡烛先熄灭
D.图3实验中观察到试管内液面上升,紫色石蕊溶液变红
【答案】C
【详解】A.图1中下层蜡烛先熄灭,可证明密度大于空气(物理性质)、不可燃也不支持燃烧(化学性质);正确。
B.锅盖盖灭油火、图2蜡烛熄灭的原理均为隔绝氧气(或空气);灭火原理相同,正确。
C.图2为密闭容器,蜡烛燃烧放热,生成的温度高、密度小,会聚集在容器上部,若有长短两支蜡烛,则长蜡烛会先熄灭;错误。
D.能溶于水,且发生反应,碳酸使紫色石蕊溶液变红;同时试管内气体减少、压强减小,外界大气压将溶液压入试管,液面上升;正确。
5.(2026·江苏徐州·三模)下列关于探究二氧化碳性质的实验说法正确的是( )
A.A实验只能证明二氧化碳的物理性质
B.B实验中只观察到试管内石灰水变浑浊
C.C实验中紫色石蕊溶液变红,证明试管内溶液呈酸性与二氧化碳有关
D.D实验既能证明二氧化碳易溶于水,又能证明二氧化碳极易与水反应
【答案】C
【详解】A.实验蜡烛由下至上熄灭,既证明密度大于空气(物理性质),也证明不可燃、不助燃(化学性质),并非只能证明物理性质,错误。
B.实验中与澄清石灰水反应,除观察到石灰水变浑浊,还会因试管内压强减小,出现试管内液面上升的现象,错误。
C.紫色石蕊遇酸性溶液变红,和水反应生成,使溶液呈酸性,可证明溶液酸性与有关,正确。
D.实验塑料瓶变瘪只能证明能溶于水,且无法证明与水发生化学反应,错误。
6.(25-26九年级上·辽宁铁岭·期中)某化学实验小组用如图所示装置验证二氧化碳的相关性质:实验步骤如下:
步骤1.关闭K1和K2,加热C、通入足量二氧化碳,观察现象;
步骤2.一段时间后,打开K2,继续通入足量的二氧化碳,观察现象
步骤3.打开K1,通入足量的二氧化碳,观察现象
步骤4.停止通入二氧化碳,停止加热。
下列说法中正确的是___________(填序号)。
①步骤1 中b、d处纸花均不变色
②步骤2中 b、d 处纸花均变色;
③步骤3中烧杯内高的蜡烛先熄灭,低的蜡烛后熄灭;
④只通过步骤2中的现象可以说明二氧化碳能与水发生反应
⑤只通过步骤3中的现象可以说明二氧化碳的密度比空气大
⑥只通过步骤3中的现象可以说明通常情况下,二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧
【答案】①⑥
【详解】①步骤1中b只是接触二氧化碳,则小花不变红;d处只是接触水,纸花不变色,正确。
②步骤2中b先只是接触二氧化碳,则小花不变红;打开K2,b处二氧化碳和水反应产生碳酸,纸花变色;d处只接触水,纸花不变色;错误。
③二氧化碳不燃烧,不支持燃烧;步骤3中烧杯内高的蜡烛后熄灭,后接触二氧化碳;低的蜡烛先熄灭,因为先接触二氧化碳;错误。
④步骤2中打开K2,b处二氧化碳和水反应产生碳酸,纸花变色;d处只接触水,纸花不变色;但是没有证明二氧化碳单独接触小花;所以要结合步骤1,才能证明二氧化碳能与水发生反应;错误。
⑤只通过步骤3中的现象不能说明二氧化碳的密度比空气大,因为下层蜡烛先接触二氧化碳的,所以先熄灭,上层的蜡烛后接触二氧化碳;错误。
⑥只通过步骤3中的现象可以说明通常情况下,二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧;正确。
故选①⑥。
7.(2026九年级下·北京石景山·学业考试)如图是研究二氧化碳性质的实验。
(1)A中观察到蜡烛从下到上依次熄灭,由此说明CO2具有的性质是______。
(2)B中向软塑料瓶中倒入一定量的紫色石蕊溶液,迅速拧紧瓶盖并振荡。观察到的现象是______。
【答案】(1)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
(2)软塑料瓶变瘪,紫色石蕊溶液变为红色
【详解】(1)蜡烛从下到上依次熄灭,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,说明二氧化碳先在下部聚集,,说明二氧化碳的密度比空气大;
(2)二氧化碳能溶于水,且能与水反应生成碳酸,反应后瓶内气体减少,压强小于外界大气压,软塑料瓶被压瘪;生成的碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故现象是:软塑料瓶变瘪,紫色石蕊溶液变为红色。
8.(2026·河南驻马店·一模)如图是探究二氧化碳性质的实验,回答下列问题。
(1)写出3朵石蕊纸花处发生的现象。
(2)根据燃着的木条在实验中的现象,推断出二氧化碳的用途。
【答案】(1)纸花1无现象,纸花2、3变红,且3比2先变红
(2)灭火
【详解】(1)干燥的二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色,因此1处干燥纸花不变色;二氧化碳进入瓶后,会和湿润纸花中的水反应生成酸性的碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;又因为二氧化碳密度比空气大,会先聚集在瓶的下方,因此下方的3号湿润纸花先变红,上方的2号后变红。
(2)实验中瓶口的燃着木条会熄灭,说明二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,根据二氧化碳密度比空气大的性质,因此二氧化碳可用于灭火。
9.(2025·新疆·模拟预测)用下图装置进行二氧化碳的性质实验。
(1)Y形管右侧能观察到的现象是_______;发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)实验中观察到下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,由此现象得到的结论是_______。
【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊
(2)
(3)二氧化碳的密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧
【详解】(1)Y形管左侧大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳进入右侧与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,因此澄清石灰水变浑浊;
(2)实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红;
(3)蜡烛熄灭说明二氧化碳本身不燃烧、也不支持燃烧;下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳先在低处聚集,可推知其密度比空气大。
10.(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)化学活动小组为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。
(1)通入二氧化碳后,瓶中___________石蕊纸花不变色;
(2)打开两个弹簧夹,继续通二氧化碳,则可观察到___________;该实验证明了二氧化碳能用于灭火,是因为___________。
【答案】(1)干燥的
(2) 燃着的蜡烛熄灭 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大
【详解】(1)二氧化碳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,能使紫色石蕊变红,因此当通入二氧化碳时,干燥的紫色石蕊纸花不变色;故填:干燥的。
(2)当打开两个弹簧夹,使二氧化碳流向点燃的蜡烛处,由于二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,并且密度比空气大,能够排开空气,阻止蜡烛与氧气接触,导致燃着的蜡烛熄灭;
故填:燃着的蜡烛熄灭;二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,并且密度比空气大。
素养提升
11.(25-26八年级下·山东泰安·期中)实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如下图所示装置,实验探究二氧化碳的有关性质,请填空:
(1)实验1采用了科学探究中的控制变量法,该实验控制的变量是________。该实验中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到纸花变红色,原因是________(用化学方程式表示)。
(2)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第________(填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得二氧化碳的另外一条性质是________。
(3)继续在实验2装置中实验,在下口处用玻璃管导出气体通入澄清石灰水中,发生的变化为________(用化学方程式表示),在上口处放燃着的木条,可观察到的现象是________。
【答案】(1) 水(或是否与水接触)
(2) ④ 密度比空气大
(3) 木条熄灭
【详解】(1)实验1两组实验唯一变量为纸花是否接触水,因此控制变量是水(或是否与水接触);二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红, 化学方程式见答案。
(2)干燥的石蕊棉球没有水分,无法和二氧化碳反应生成酸,因此②③不变色;二氧化碳密度大于空气,通入后先聚集在玻璃管下方,因此最下方的湿润棉球④先接触二氧化碳变红,可得出二氧化碳密度比空气大的性质。
(3)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式见答案;二氧化碳不可燃、不支持燃烧,因此上口的燃着木条会熄灭。
12.(25-26八年级下·山东威海·期中)兴趣小组的同学在实验室探究“二氧化碳与水的反应”。
(1)如图1所示,小芳向盛满二氧化碳的软塑料瓶内注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,证明二氧化碳能与水发生反应。小明对此提出质疑,他的理由是___________
(2)小红设计了如图2的装置继续探究。
步骤①:向B中紫色石蕊试纸上滴加蒸馏水,未见试纸颜色变化。
步骤②:通入干燥的二氧化碳,观察到___________,(填“A”或“B”)处的试纸变红,使其变红的物质是___________(填化学式)。该反应的基本类型是___________。
步骤③:小红将变红的紫色石蕊试纸在太阳下晒一会,试纸又变紫,原因是___________。
【答案】(1)二氧化碳溶于水也会使瓶内压强变小,瓶子变瘪
(2) B 化合反应 碳酸不稳定受热分解(或)
【详解】(1)二氧化碳能溶于水,瓶内压强减小变瘪,无法区分是溶于水还是与水发生化学反应;
(2)A中是干燥石蕊试纸,干燥不能使其变色;B中试纸上有水,与水反应生成碳酸(H2CO3),碳酸呈酸性,使紫色石蕊变红。该反应是两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;
碳酸不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水,酸性消失,石蕊恢复紫色,反应的化学方程式为。
13.(25-26八年级下·广西南宁·期末)某校化学兴趣小组的同学为探究二氧化碳的性质,开展了以下实验探究活动。
(1)如图1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。观察到软塑料瓶变________(选填“扁”或“胀”),这表明二氧化碳的物理性质是________________________________________。
【提出问题】二氧化碳能否与水发生反应?
【猜想假设】
(2)猜想1:二氧化碳能与水反应;猜想2:________________。
【设计与实验】同学们设计了如图2所示实验。
步骤(Ⅰ)紫色的石蕊纸花喷洒醋酸后变为红色。
步骤(Ⅱ)中可观察到:2处纸花不变色,1、3处纸花变红色的现象。
(3)1、3处发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(4)步骤(Ⅱ)中还可以观察到:3处纸花比1处纸花先变红的现象,由此可得出二氧化碳的物理性质是_______________________________________________________________________________。
【实验结论】猜想1正确。
【综合应用】
(5)根据二氧化碳的物理性质,实验室制取应用________收集(填字母)。
A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法
(6)二氧化碳在生活、生产中也有着广泛的应用。写出一条二氧化碳在日常生活中的用途____________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 扁 能溶于水
(2)二氧化碳不能与水反应
(3)
(4)密度比空气大
(5)A
(6)灭火 (合理即可)
【详解】(1)向充满CO2的软塑料瓶加约三分之一体积的水、振荡后,瓶内的二氧化碳会溶于水,瓶内气体减少、压强变小,外界大气压会把瓶子压扁。这一现象表明二氧化碳能溶于水的物理性质。
(2)题目猜想1是“二氧化碳能与水反应”,那么猜想2就是对立的假设:二氧化碳不能与水反应。
(3)1、3处是二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红,反应方程式:CO2+H2O=H2CO3。
(4)3处在下方、1处在上方,3处纸花先变红,说明CO2会先下沉聚集在下方,证明二氧化碳密度比空气大。
(5)二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以用向上排气法,选A。
(6)二氧化碳在日常生活中的用途有灭火、作制冷剂、气态肥料等。
迁移创新
14.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是________。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②________。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个________实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为________。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①________,发生反应的化学方程式为②________。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因________。
【答案】(1)是否有新物质生成
(2)软塑料瓶变瘪
(3)向干燥的紫色石蕊纸花上喷水
(4)
(5) 干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红
(6)
【详解】(1)略;
(2)步骤2中打开瓶盖向该软塑料瓶注入约体积的水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,会导致瓶内气体减少,压强减小,故还可观察到:软塑料瓶变瘪;
(3)步骤1中把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,步骤2中向该软塑料瓶注入约体积的水,紫色石蕊纸花变红,还可能是水使紫色石蕊纸花变红,故该实验不能得出“能与水反应”的结论,还需要补充一个实验,向干燥的紫色石蕊纸花上喷水,纸花不变色,说明水不能使石蕊变色,从而说明二氧化碳能与水发生反应;
(4)略;
(5)二氧化碳不能使石蕊变色,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,故现象是:干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红;
略;
(6)将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,故纸花由红变紫;
15.(25-26八年级下·山东日照·期中)兴趣小组以CO2为主题进行项目式学习,请你一起参与。
【认识CO2的用途】
(1)下列有关CO2的用途说法错误的是___________(填字母)。
A.灭火 B.生产汽水 C.气体肥料 D.供给呼吸
【探究CO2的性质】
(2)二氧化碳的性质探究:用如图所示装置进行实验。
①若要证明b处二氧化碳与水发生反应生成酸性物质使紫色石蕊溶液变红,可在a处放置___________做对照实验。
②烧杯里铁皮架的上下层各放置了一根燃着的蜡烛,实验过程中可观察到的现象是___________,由此推断二氧化碳具有的物理性质有___________。
(3)小组同学利用图1甲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甲装置的气密性,得到图1乙的图像,说明装置气密性良好。
步骤2:两瓶250mL的烧瓶内均收集满CO2气体,注射器内分别装有85mL的水和___________mL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,形成的图像如图2所示。
①图2中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线___________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应方程式为___________。
②图2中,AB段压强上升的原因是___________。
【答案】(1)D
(2) 干燥的石蕊纸花 蜡烛由下到上依次熄灭 密度比空气大
(3) 85 Ⅱ 将注射器里的液体全部注入烧瓶中,造成烧瓶内的气体被压缩,压强增大
【详解】(1)A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,正确;
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于生产汽水,正确;
C、光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成有机物和氧气,二氧化碳是植物光合作用的原料,可用作气体肥料,正确;
D、二氧化碳不能供给呼吸,供给呼吸的气体是氧气,错误;
(2)①b处湿润的石蕊纸花变红,可能是二氧化碳使石蕊变色,也可能是二氧化碳与水反应生成的酸性物质使石蕊变色,故要证明b处二氧化碳与水发生了反应,需要排除二氧化碳的干扰,需要在a处放置干燥的石蕊纸花,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色;
②该实验中可观察到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, 密度比空气大属于物理性质;
(3)步骤2:根据控制变量法,水和澄清石灰水的体积应该相同,故注射器内分别装有85mL的水和85mL澄清石灰水;
①二氧化碳能溶于水且与水反应,导致装置内气体减少,压强减小,澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,导致装置内压强减小,相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳比水吸收的多,压强减小的多,故图2中,表示注入的是澄清石灰水的是曲线Ⅱ;
略;
②见答案。
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