5.1 二氧化碳的性质与用途（题型专练）化学新教材沪教版九年级上册

**基本信息** 以实验探究为核心，构建“性质-用途-转化”逻辑链，通过典例变式实现方法迁移的二氧化碳专项训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |二氧化碳的物理性质及实验|1典例+3变式|实验现象推导性质（密度、溶解性）|从宏观实验现象建立物理性质认知| |二氧化碳与水的反应及实验|1典例+3变式|控制变量法验证反应（石蕊变色对比）|化学性质从实验探究到原理阐释| |二氧化碳不可燃、不助燃的性质|1典例+3变式|现象分析推理性质（蜡烛熄灭顺序）|性质与灭火用途的关联推导| |二氧化碳与碱的反应及实验|1典例+3变式|特征现象（澄清石灰水变浑浊）识别反应|反应原理与检验方法的应用| |二氧化碳的用途|1典例+3变式|性质决定用途的对应关系|用途基于性质的综合应用| |碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化|1典例+3变式|转化关系梳理（高温分解、水合反应）|物质转化的逻辑链条构建|

第一节 二氧化碳的性质与用途（题型突破·举一反三） 题型01 二氧化碳的物理性质及实验 题型02 二氧化碳与水的反应及实验 题型03 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 题型04 二氧化碳与碱的反应及实验 题型05 二氧化碳的用途 题型06 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 ▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验 二氧化碳的物理性质 1．通常情况下，二氧化碳是 、 的 ，在高压、低温条件下转化为液态，在更高压强、更低温度下可转化为固态二氧化碳，固态二氧化碳叫做 。 2．【观察与思考】 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 1、二氧化碳的密度 将盛有空气的小气球置于烧杯中,向烧杯中慢慢通入二氧化碳气体 2、二氧化碳在水中的溶解度 向充满二氧化碳的矿泉水瓶中迅速 倒入约占容积的水,立即旋紧瓶盖并充分振荡 【典例1】（2026·陕西咸阳·模拟预测）某学习小组以“气体制备与性质探究”为主题开展探究实践。 (1)图一中仪器a的名称是________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。用装置C收集氧气时发现水槽中的水变成紫红色，原因是________。 (3)用装置E干燥时，气体应该从________(填字母)端通入。 (4)将干燥的通入图二装置，观察到装置中干燥的紫色石蕊纸条不变色，V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红，说明具有的物理性质是________。 【变式1-1】二氧化碳在中学化学中举足轻重。按要求回答下列问题。 (1)图1实验中，将杠杆调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的，一段时间后观察到的现象是_______。放置一段时间后，杠杆两端恢复平衡，由此可知分子具有的性质是_______。 (2)图2实验中，证明能与水反应的现象是_______，写出反应的化学方程式_______；证明的密度比空气的大的现象是_______；燃着的木条熄灭，由此可得出具有的性质是_______。 【变式1-2】下列关于二氧化碳的说法错误的是 A．密度比空气大 B．能溶于水 C．有毒性，可使人中毒 D．可用于灭火 【变式1-3】如图是实验室制取及收集气体的常用装置。 (1)仪器①的名称是_______________，装置D相比C的一条优点是_______________。 (2)实验室通过加热氯化铵和熟石灰的固体混合物，制取氨气。已知氨气是比空气轻、易溶于水、有刺激性气味的气体。制取氨气的发生装置可以选择_______________（填标号），收集装置可以选择_______________（填标号）。 兴趣小组进行如下趣味实验。 (3)装置甲相比乙的一条优点是_______________。 (4)装置丙中观察到的现象是____________，其原因用化学方程式表示为_______________；要想使烧杯中的液体恢复至原来的颜色，可以进行的操作是_______________，发生反应的化学方程式表示为_______________。 (5)丁实验的目的是_______________，可以观察到的现象是_______________。 ▌题型02 二氧化碳与水的反应及实验 二氧化碳与水的反应及实验 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验1 将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡，取出后烘干，放入盛有二氧化碳的集气瓶 无明显现象 二氧化碳与石蕊试纸 实验2 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 石蕊溶液由 色变成 色 这是因为 ，反应的化学方程式为 实验3 将实验2中的试管加热 石蕊溶液由 色变为 色 碳酸 ，反应的化学方程式为 【典例2】（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：将图1实验后变红的溶液倒入试管中，按图2所示进行加热，观察现象 (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_______。 【变式2-1】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____________________________________________________________________________________。 【变式2-2】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________。 【应用与评价】 中国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。 (7)上述循环体系中可循环利用的物质是________。 (8)复合催化剂在反应前后________不变。 【变式2-3】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，反应的文字表达式为____________。 (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”）。 ▌题型03 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验 将集气瓶中的二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察实现现象 蜡烛从 往 依次熄灭 二氧化碳的密度比空气的 ;一般情况下，二氧化碳既 ，也 。  【典例3】（2026·湖南株洲·一模）某小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：探究蜡烛燃烧的产物 【查阅资料】硫酸铜为白色粉末，吸水变蓝。 【实验1】同学们做了如图1实验，蜡烛熄灭后，硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊，烧杯底部有少量黑色物质。 【结论】 (1)蜡烛燃烧后有H2O和CO2生成，由此可推断蜡烛中一定含有___________元素。 任务二：探究高低蜡烛熄灭顺序 【实验2】同学们做了如图2所示两组实验。甲实验中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭。由此可证明CO2密度比空气大。乙实验中高处蜡烛先熄灭，低处蜡烛后熄灭。面对这一异常现象，小组同学进行如下探究： 【提出问题】为什么高处的蜡烛先熄灭？ 【猜想假设】猜想1：烧杯上层CO2的浓度较高；猜想2：烧杯上层O2的浓度不足； 【实验3】 (2)为验证猜想1，小组同学收集一瓶CO2与O2的混合气体，两种气体的体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入其中，发现___________，故猜想1不正确。 【实验4】为了验证猜想2，小组同学设计并实施了下列实验。 实验装置 实验步骤 在圆筒形玻璃容器中放置3支不同高度的蜡烛，摆放位置如图所示。a、b、c三点分别放置O2、CO2和温度的传感器。 ①设置传感器； ②点燃蜡烛，迅速封盖并采集数据； ③观察蜡烛熄灭顺序并记录熄灭时间； ④待3支蜡烛完全熄灭。曲线趋于稳定时，停止数据采集。 【实验数据】 Ⅰ．不同高度蜡烛的熄灭时间： 蜡烛高度 高(30 cm) 中(20 cm) 低(10 cm) 熄灭时间 106 s 164 s 199 s Ⅱ．不同位置传感器测得的相应数据如图： 【解释与结论】 (3)实验4中3支蜡烛正确放置时的俯视图是___________(填序号)。 A． B． C． (4)由以上实验可推测猜想2正确。请结合上述传感器数据具体说明高处蜡烛先熄灭的原因：___________。 【反思与评价】 消防教育常提及火灾发生时“要往低处逃生”，提出的科学依据是什么？同学们针对其进行资料查阅，得知：当空气中O2含量低于18%时人会感到不适，CO2含量过多易使人在火灾中窒息。此外，高温也是火灾中使人伤亡的另一主要原因。 (5)本实验同时也证明火灾发生时“要往低处逃生”是合理的，结合传感器数据分析其依据是___________。 【变式3-1】用如图所示微型装置完成有关性质的探究实验。 (1)若用注射器注入适量的稀盐酸一段时间后，第2处出现的现象是____________。 (2)第3处发生反应的化学方程式是____________。 (3)通过烧杯中的现象得出的结论是____________。 【变式3-2】下列用途中，既利用了物质的物理性质又利用了化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．二氧化碳用于灭火 C．二氧化碳用作气体肥料 D．木炭吸附色素、异味 【变式3-3】用下图装置进行实验。 (1)实验1，反应的化学方程式为___________。 (2)实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出的性质是________。 (3)实验3，证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置_______。 (4)已知：通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的。 为证明与NaOH发生反应，补充了实验5，观察到实验5中气球变鼓的程度小于实验4。实验5中集气瓶里应加入___________。 ▌题型04 二氧化碳与碱的反应及实验 二氧化碳与碱的反应及实验 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验 将汽水中的二氧化碳通入到澄清石灰水中 观察到澄清石灰水 ，由此说明二氧化碳能与澄清石灰水发生反应，该反应的化学方程式为 可以用 检验二氧化碳 【典例4】（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图是探究二氧化碳性质的装置图，回答下列问题。 (1)图A中，观察到的现象是_____，反应的化学方程式为______。 (2)图B中，观察到的现象是_____，由此可得出二氧化碳的化学性质是_____。所以二氧化碳常用来_____。 (3)图C中观察到的现象是紫色石蕊试液变为____色。 【变式4-1】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发生反应的文字表达式______________； (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______________。 【变式4-2】下图是化学实验中常用的一些装置，据图回答问题。 (1)图中仪器①的名称是__________。 (2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为____________________，加热时预热的具体操作是____________________。 (3)实验室制取二氧化碳时若用装置D收集气体，发生装置应与导管口__________（填“a”或“b”）端连接。 (4)将制得的二氧化碳气体用于图二所示实验： 图甲装置证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，测得三颈烧瓶内气压变化情况如图乙。 ①首先注入瓶中的试剂是__________（填“水”或“氢氧化钠溶液”）。 ②对比曲线__________（填字母），可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。 A．ab段和bc段                B．bc段和cd段    C．cd段和de段                D．bc段和de段 【变式4-3】有一瓶气体，它是由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，课外小组的同学对该气体进行如下实验： 步骤一：先将气体通入足量的澄清石灰水中，石灰水变浑浊。 步骤二：再将气体干燥后，在导管口将气体点燃，气体安静地燃烧，火焰呈蓝色。用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现了水珠；迅速把烧杯倒转，往烧杯中注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。 用化学式填空回答问题： (1)该瓶气体中一定有___________，写出步骤一发生反应的化学方程式___________。 (2)课外活动小组的同学们对气体的组成成分进行了分析和讨论，得出了气体的可能成分。你认为该气体可能含有的是①___________②___________(只填两种即可)。 ▌题型05 二氧化碳的用途 二氧化碳的用途 用途 性质 灭火 二氧化碳 、 ，密度比空气 人工增雨 干冰升华时能 热量 制汽水 二氧化碳能溶于水，且能与水反应 作气体肥料 能与某些物质发生反应 【典例5】（25-26八年级下·山东威海·期末）下列物质的性质与用途，对应关系错误的是 A．一氧化碳具有可燃性，可作燃料 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 C．氮气化学性质不活泼，可作食品保护气 D．干冰升华吸热，可用于人工增雨 【变式5-1】生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是 A．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作 B．是植物光合作用的重要原料，可用作气体肥料 C．中N经过反应可以转化为N的化合物，可用于制造硝酸、尿素等 D．是粒径小于等于的颗粒物，含量越高空气质量越好 【变式5-2】在生活生产中碳和碳的氧化物的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是 A．石墨常用作铅笔芯 B．CO可用作气体肥料 C．CO2可作燃料 D．金刚石和石墨的碳原子排列方式相同 【变式5-3】下列物质的用途主要利用其物理性质的是 A．酒精用作燃料 B．干冰用于人工增雨 C．氧气供给呼吸 D．酒精消毒杀菌 ▌题型06 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 (1)用坩埚钳夹持石灰石,放在酒精喷灯外焰上灼烧几分钟后,放在陶土网上冷却,然后将其放入盛有冷水的烧杯中 烧杯中的液体 高温煅烧石灰石的化学方程式:  氧化钙与水反应的化学方程式: (2)将烧杯静置片刻,取少量上层澄清的液体置于试管中,向液体中吹气 试管中液体 产生这种现象的原因是 【典例6】（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列应用和对应的化学方程式及所属基本反应类型都正确的是 A．酒精作燃料            C2H5OH +3O2 2CO2 + 3H2O     氧化反应 B．用铁桶盛放硫酸铜溶液  CuSO4 + Fe= Cu + FeSO4              分解反应 C．用铁丝测定空气中氧气的含量   3Fe+2O2Fe3O4         化合反应 D．工业上煅烧石灰石制二氧化碳   CaCO3CaO+CO2↑      分解反应 【变式6-1】工业上，高温煅烧石灰石可制取生石灰（）。现有100g CaCO3样品，高温锻烧一段时间后，剩余固体的质量为67g。下列推断符合客观事实的是 A．生成CaO的质量是67g B．反应前后固体中钙元素的质量分数保持不变 C．参加反应的 CaCO3和生成CO2的质量比为100：33 D．剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比一定小于1：4 【变式6-2】构建化学基本观念是学好化学的基础，下列说法错误的是 A．能量观：氧化钙与水的反应有热量放出 B．元素观：二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧元素组成的 C．转化观：在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化 D．粒子观：金刚石、石墨都是由分子构成的 【变式6-3】探究石灰石分解 《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，实验课上，同学们对 “烧石（石灰石）成灰”展开深入探究。 （1）为证明石灰石已分解，甲同学按右图所示进行实验，观察到烧杯内壁澄清石灰水变浑浊，从而得出石灰石已分解的结论，你认为甲同学的方案是否合理？为什么？________________________。 （2）为探究煅烧后“灰”的主要成分，小组同学设计并进行实验，请将下表填写完整〔石灰石中的杂质不溶于水，也不参与反应） 实验方案 现象 ____ _____ 依据上述实验证据，小组同学推理得出：锻烧后的“灰”中含有生石灰和碳酸钙。检验物质应用了物质的性质，上述你设计的方案中应用了相关物质的哪些性质？________________________。 （3）物质的性质决定了物质的用途。战国时《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”（“蛎房”即牡蛎壳，主要成分是碳酸钙），并把这种灰称为“蜃”。“蜃”与草木灰（主要成分为碳酸钾）、水混合后所得的溶液可用来洗涤帛丝。写出上述反应过程中发生化学变化的方程式________________________。其化学反应的基本类型分别是________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 二氧化碳的性质与用途（题型突破·举一反三） ▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验 【典例1】(1)水槽 (2) 试管口未塞棉花 (3)m (4)密度比空气大 【变式1-1】(1) 左边乒乓球上浮 分子在不断运动 (2) 湿润紫色石蕊纸花变红 3处的湿润紫色石蕊纸花先变红 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 【变式1-2】C 【变式1-3】(1) 锥形瓶 可以控制反应速率 (2) A F (3)可以控制反应的发生、停止 (4) 紫色溶液变红色 H2O+CO2=H2CO3 加热 (5) 探究二氧化碳与空气的密度大小关系 气球上浮 ▌题型02 二氧化碳与水的反应及实验 【典例2】(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 【变式2-1】(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） 【变式2-2】(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) (7)二氧化碳/CO2 (8)质量和化学性质 【变式2-3】(1)密度比空气大 (2)二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水 (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) 短时间内溶于水的二氧化碳较少 水 ▌题型03 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 【典例3】(1)碳、氢 (2)蜡烛正常燃烧 (3)B (4)燃烧产生的热气体上升，导致高处（A处）氧气浓度下降速度比低处（C处）快，因此更早达到熄灭条件 (5)低处温度较低、二氧化碳含量较低、氧气含量较高 【变式3-1】(1)紫色石蕊溶液变红 (2) (3)密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 【变式3-2】B 【变式3-3】(1)CACO3+2HCl=CACl2+H2O+CO2↑ (2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 (3)干燥的紫色石蕊试纸 (4)50mL水 ▌题型04 二氧化碳与碱的反应及实验 【典例4】(1) 澄清石灰水变浑浊 (2) 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 二氧化碳不可燃，也不支持燃烧 灭火 (3)红 【变式4-1】(1)B (2)A端液面下降，B端液面上升 (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） 二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水 (5)C (6)氮气 (7)X 【变式4-2】(1)酒精灯 (2) 用酒精灯外焰在试管下方来回移动，使试管受热均匀 (3)A (4) 水 D 【变式4-3】(1) CO2 (2) 或CH4 CO或CH4 ▌题型05 二氧化碳的用途 【典例5】B 【变式5-1】D 【变式5-2】A 【变式5-3】B ▌题型06 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 【典例6】D 【变式6-1】D 【变式6-2】D 【变式6-3】 不合理， 煤气灯的燃料一氧化碳燃烧也可生成二氧化碳，所以澄清石灰水变浑浊不一定是来源于石灰石的分解 取样品，加水溶解后过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，观察现象；向上步所得滤渣中滴加足量稀盐酸，观察现象 酚酞试液变红；有气体生成 氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能使酚酞试液变红；碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳 、、 分解反应、化合反应、复分解反应 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 二氧化碳的性质与用途（题型突破·举一反三） 题型01 二氧化碳的物理性质及实验 题型02 二氧化碳与水的反应及实验 题型03 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 题型04 二氧化碳与碱的反应及实验 题型05 二氧化碳的用途 题型06 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 ▌题型01 二氧化碳的物理性质及实验 二氧化碳的物理性质 1．通常情况下，二氧化碳是无色、无气味的气体，在高压、低温条件下转化为液态，在更高压强、更低温度下可转化为固态二氧化碳，固态二氧化碳叫做干冰。 2．【观察与思考】 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 1、二氧化碳的密度 将盛有空气的小气球置于烧杯中,向烧杯中慢慢通入二氧化碳气体 气球慢慢浮起 二氧化碳的密度比空气大 2、二氧化碳在水中的溶解度 向充满二氧化碳的矿泉水瓶中迅速 倒入约占容积的水,立即旋紧瓶盖并充分振荡 矿泉水瓶变瘪 二氧化碳能溶于水 【典例1】（2026·陕西咸阳·模拟预测）某学习小组以“气体制备与性质探究”为主题开展探究实践。 (1)图一中仪器a的名称是________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。用装置C收集氧气时发现水槽中的水变成紫红色，原因是________。 (3)用装置E干燥时，气体应该从________(填字母)端通入。 (4)将干燥的通入图二装置，观察到装置中干燥的紫色石蕊纸条不变色，V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红，说明具有的物理性质是________。 【答案】(1)水槽 (2) 试管口未塞棉花 (3)m (4)密度比空气大 【详解】（1）略。 （2）高锰酸钾在加热条件下，发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：。原因是试管口未放置棉花，加热时试管内粉末随气流进入导管，最终进入水槽使水变为紫红色。 （3）用装置E干燥时，气体应该从m端通入，如果从n端通入，浓硫酸将被排出试剂瓶。 （4）石蕊溶液遇酸性溶液变红、遇中性不变色、遇碱性溶液变蓝。将干燥的二氧化碳通入图二装置，观察到装置中干燥的紫色石蕊纸条不变色，V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红，说明具有的性质是密度比空气大和能与水反应。物理性质是密度比空气大。 【变式1-1】二氧化碳在中学化学中举足轻重。按要求回答下列问题。 (1)图1实验中，将杠杆调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的，一段时间后观察到的现象是_______。放置一段时间后，杠杆两端恢复平衡，由此可知分子具有的性质是_______。 (2)图2实验中，证明能与水反应的现象是_______，写出反应的化学方程式_______；证明的密度比空气的大的现象是_______；燃着的木条熄灭，由此可得出具有的性质是_______。 【答案】(1) 左边乒乓球上浮 分子在不断运动 (2) 湿润紫色石蕊纸花变红 3处的湿润紫色石蕊纸花先变红 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 【详解】（1）将杠杆调至平衡，向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2 ，二氧化碳的密度比空气大，一段时间后观察到的现象是左边乒乓球上浮，放置一段时间后，杠杆两端恢复平衡，是因为分子在不断运动； （2）图2实验中，为探究二氧化碳的性质实验，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可以使紫色石蕊变红色，所以可证明 CO2 能与水反应的现象是湿润紫色石蕊纸花变红，反应的化学方程式为； 1、3处均为湿润紫色石蕊纸花，3处的湿润紫色石蕊纸花先变红，说明二氧化碳的密度比空气大； 燃着的木条熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 【变式1-2】下列关于二氧化碳的说法错误的是 A．密度比空气大 B．能溶于水 C．有毒性，可使人中毒 D．可用于灭火 【答案】C 【详解】A.的相对分子质量为44，大于空气的平均相对分子质量29，相同条件下密度比空气大，表述正确； B.通常状况下1体积水可以溶解约1体积，属于能溶于水的气体，表述正确； C.本身无毒性，浓度过高时仅会因无法供给呼吸使人窒息，并非使人中毒，表述错误； D.不可燃、一般也不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面隔绝氧气，因此可用于灭火，表述正确。 【变式1-3】如图是实验室制取及收集气体的常用装置。 (1)仪器①的名称是_______________，装置D相比C的一条优点是_______________。 (2)实验室通过加热氯化铵和熟石灰的固体混合物，制取氨气。已知氨气是比空气轻、易溶于水、有刺激性气味的气体。制取氨气的发生装置可以选择_______________（填标号），收集装置可以选择_______________（填标号）。 兴趣小组进行如下趣味实验。 (3)装置甲相比乙的一条优点是_______________。 (4)装置丙中观察到的现象是____________，其原因用化学方程式表示为_______________；要想使烧杯中的液体恢复至原来的颜色，可以进行的操作是_______________，发生反应的化学方程式表示为_______________。 (5)丁实验的目的是_______________，可以观察到的现象是_______________。 【答案】(1) 锥形瓶 可以控制反应速率 (2) A F (3)可以控制反应的发生、停止 (4) 紫色溶液变红色 H2O+CO2=H2CO3 加热 (5) 探究二氧化碳与空气的密度大小关系 气球上浮 【详解】（1）仪器①是锥形瓶； D使用分液漏斗，C使用长颈漏斗，分液漏斗可通过活塞控制液体滴加速度，因此D的优点是可以控制反应速率。 （2）制取氨气的反应物为固体，反应需要加热，因此选择固体加热型发生装置A；氨气密度比空气小、易溶于水，不能排水法收集，只能用向下排空气法收集，因此选装置F。 （3）甲装置打开止水夹时，食醋通过小孔进入瓶中与鸡蛋壳接触，反应发生；关闭止水夹时，生成的气体使瓶内压强增大，将食醋压出瓶，固液分离，反应停止，因此相比乙可以控制反应的发生和停止。 （4）二氧化碳通入紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性使紫色石蕊变红，因此观察到溶液变红； 二氧化碳与水反应的化学方程式见答案； 碳酸不稳定，受热易分解为二氧化碳和水，溶液酸性消失，因此加热即可让溶液恢复原色； 碳酸受热分解的化学方程式见答案。 （5）该实验将充满空气的气球放入盛二氧化碳的烧杯中，目的是比较二氧化碳和空气的密度大小； 二氧化碳密度比空气大，因此观察到充满空气的气球上浮。 ▌题型02 二氧化碳与水的反应及实验 二氧化碳与水的反应及实验 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验1 将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡，取出后烘干，放入盛有二氧化碳的集气瓶 无明显现象 二氧化碳与石蕊试纸不反应 实验2 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 石蕊溶液由紫色变成红色 这是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸(或二氧化碳与水反应生成了酸性物质)，反应的化学方程式为CO2+H2O===H2CO3 实验3 将实验2中的试管加热 石蕊溶液由红色变为紫色 碳酸不稳定(或受热易分解)，反应的化学方程式为H2CO3 H2O+CO2↑ 【典例2】（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：将图1实验后变红的溶液倒入试管中，按图2所示进行加热，观察现象 (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。 【变式2-1】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。 【变式2-2】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________。 【应用与评价】 中国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。 (7)上述循环体系中可循环利用的物质是________。 (8)复合催化剂在反应前后________不变。 【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) (7)二氧化碳/CO2 (8)质量和化学性质 【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； （7）由图可知，二氧化碳既是反应物，又是生成物，可以循环利用； （8）略。 【变式2-3】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，反应的文字表达式为____________。 (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)二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水 (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) 短时间内溶于水的二氧化碳较少 水 【详解】（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，两支蜡烛都熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，其中二氧化碳的密度比空气大属于物理性质。 （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，反应的文字表达式为二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水。 （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，是因为二氧化碳能溶于水、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。取G点对应的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是紫色石蕊溶液变红。 （4）略。 （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的理由是短时间内溶于水的二氧化碳较少。 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。 ▌题型03 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 二氧化碳不可燃、也不助燃的性质 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验 将集气瓶中的二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察实现现象 蜡烛从下往上依次熄灭 二氧化碳的密度比空气的大;一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。  【典例3】（2026·湖南株洲·一模）某小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：探究蜡烛燃烧的产物 【查阅资料】硫酸铜为白色粉末，吸水变蓝。 【实验1】同学们做了如图1实验，蜡烛熄灭后，硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊，烧杯底部有少量黑色物质。 【结论】 (1)蜡烛燃烧后有H2O和CO2生成，由此可推断蜡烛中一定含有___________元素。 任务二：探究高低蜡烛熄灭顺序 【实验2】同学们做了如图2所示两组实验。甲实验中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭。由此可证明CO2密度比空气大。乙实验中高处蜡烛先熄灭，低处蜡烛后熄灭。面对这一异常现象，小组同学进行如下探究： 【提出问题】为什么高处的蜡烛先熄灭？ 【猜想假设】猜想1：烧杯上层CO2的浓度较高；猜想2：烧杯上层O2的浓度不足； 【实验3】 (2)为验证猜想1，小组同学收集一瓶CO2与O2的混合气体，两种气体的体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入其中，发现___________，故猜想1不正确。 【实验4】为了验证猜想2，小组同学设计并实施了下列实验。 实验装置 实验步骤 在圆筒形玻璃容器中放置3支不同高度的蜡烛，摆放位置如图所示。a、b、c三点分别放置O2、CO2和温度的传感器。 ①设置传感器； ②点燃蜡烛，迅速封盖并采集数据； ③观察蜡烛熄灭顺序并记录熄灭时间； ④待3支蜡烛完全熄灭。曲线趋于稳定时，停止数据采集。 【实验数据】 Ⅰ．不同高度蜡烛的熄灭时间： 蜡烛高度 高(30 cm) 中(20 cm) 低(10 cm) 熄灭时间 106 s 164 s 199 s Ⅱ．不同位置传感器测得的相应数据如图： 【解释与结论】 (3)实验4中3支蜡烛正确放置时的俯视图是___________(填序号)。 A． B． C． (4)由以上实验可推测猜想2正确。请结合上述传感器数据具体说明高处蜡烛先熄灭的原因：___________。 【反思与评价】 消防教育常提及火灾发生时“要往低处逃生”，提出的科学依据是什么？同学们针对其进行资料查阅，得知：当空气中O2含量低于18%时人会感到不适，CO2含量过多易使人在火灾中窒息。此外，高温也是火灾中使人伤亡的另一主要原因。 (5)本实验同时也证明火灾发生时“要往低处逃生”是合理的，结合传感器数据分析其依据是___________。 【答案】(1)碳、氢 (2)蜡烛正常燃烧 (3)B (4)燃烧产生的热气体上升，导致高处（a处）氧气浓度下降速度比低处（c处）快，因此更早达到熄灭条件 (5)低处温度较低、二氧化碳含量较低、氧气含量较高 【详解】（1）根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，氧气中含有氧元素，水、二氧化碳和炭黑中含有氢元素、氧元素、碳元素，由此可推断出组成蜡烛的物质中一定含有碳、氢元素； （2）为了验证猜想1，即高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层二氧化碳的浓度较高，小组同学收集一瓶二氧化碳与氧气的混合气体，两种气体所占体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入该混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想1不正确； （3）由实验装置图可知，实验4中3支蜡烛放置位置的俯视图为； （4）略； （5）火灾发生时“要往低处逃生”是合理的，分析传感器数据是因为低处温度较低、二氧化碳含量较低、氧气含量较高。 【变式3-1】用如图所示微型装置完成有关性质的探究实验。 (1)若用注射器注入适量的稀盐酸一段时间后，第2处出现的现象是____________。 (2)第3处发生反应的化学方程式是____________。 (3)通过烧杯中的现象得出的结论是____________。 【答案】(1)紫色石蕊溶液变红 (2) (3)密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 【详解】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，稀盐酸和碳酸钙反应生成，与第2处溶液中的水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红。 （2）第3处盛放澄清石灰水，溶质为，与反应生成碳酸钙沉淀和水，对应上述方程式。 （3）实验中烧杯内低处蜡烛先熄灭、高处蜡烛后熄灭：低处先熄灭说明先聚集在烧杯底部，密度比空气大；蜡烛熄灭说明不能燃烧，也不支持燃烧。 【变式3-2】下列用途中，既利用了物质的物理性质又利用了化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．二氧化碳用于灭火 C．二氧化碳用作气体肥料 D．木炭吸附色素、异味 【答案】B 【详解】A.干冰人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质，仅用到物理性质，错误。 B.二氧化碳灭火时，一方面利用其密度比空气大、可覆盖可燃物表面隔绝氧气的物理性质，另一方面利用其不可燃、不支持燃烧的化学性质，两类性质均用到，正确。 C.二氧化碳作气体肥料利用其可参与光合作用的化学性质，仅用到化学性质，错误。 D.木炭吸附色素异味利用其疏松多孔结构的吸附性，属于物理性质，仅用到物理性质，错误。 【变式3-3】用下图装置进行实验。 (1)实验1，反应的化学方程式为___________。 (2)实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出的性质是________。 (3)实验3，证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置_______。 (4)已知：通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的。 为证明与NaOH发生反应，补充了实验5，观察到实验5中气球变鼓的程度小于实验4。实验5中集气瓶里应加入___________。 【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 (3)干燥的紫色石蕊试纸 (4)50mL水 【详解】（1）大理石主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，则实验1，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 （2）实验2，观察到蜡烛由下到上依次熄灭，二氧化碳能像液体一样从一个容器倒入另一个容器，说明二氧化碳的密度比空气的密度大，二氧化碳气体没有燃烧，说明二氧化碳不燃烧，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧。所以由此得出的性质是：二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大。 （3）实验3，A处干冰升华产生二氧化碳，直接通入C中紫色石蕊溶液时，无法排除二氧化碳本身使石蕊变色的可能，因此要证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置干燥的紫色石蕊试纸。 （4）通常情况下，1体积的水约能溶解1体积的，实验4中加入的是50mLNaOH溶液，为了做对照排除“二氧化碳仅溶于水导致气球变鼓”的干扰，实验5需要控制变量，加入和NaOH溶液等体积的50mL水。 ▌题型04 二氧化碳与碱的反应及实验 二氧化碳与碱的反应及实验 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 实验 将汽水中的二氧化碳通入到澄清石灰水中 观察到澄清石灰水变浑浊 二氧化碳与氢氧化钙反应生成了难溶于水的碳酸钙，由此说明二氧化碳能与澄清石灰水发生反应，该反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 可以用澄清石灰水检验二氧化碳 【典例4】（25-26八年级下·山东淄博·期末）如图是探究二氧化碳性质的装置图，回答下列问题。 (1)图A中，观察到的现象是_____，反应的化学方程式为______。 (2)图B中，观察到的现象是_____，由此可得出二氧化碳的化学性质是_____。所以二氧化碳常用来_____。 (3)图C中观察到的现象是紫色石蕊试液变为____色。 【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊 (2) 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 二氧化碳不可燃，也不支持燃烧 灭火 (3)红 【详解】（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙白色沉淀，因此石灰水出现浑浊现象。 （2）二氧化碳密度比空气大，会先沉积在烧杯底部，低处蜡烛率先被隔绝氧气而熄灭，依靠该特性二氧化碳常被制作成灭火剂。 （3）二氧化碳会和水发生反应：，碳酸呈酸性，酸性物质可以使紫色石蕊试液变红。 【变式4-1】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发生反应的文字表达式______________； (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端液面下降，b端液面上升 (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） 二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水 (5)C (6)氮气 (7)X 【详解】（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，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，利用物理性质，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，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，错误。 （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a下降，右侧b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a下降，右侧b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。 （5）由于二氧化碳在水中溶解的气体体积比氢氧化钙中少，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。 【变式4-2】下图是化学实验中常用的一些装置，据图回答问题。 (1)图中仪器①的名称是__________。 (2)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为____________________，加热时预热的具体操作是____________________。 (3)实验室制取二氧化碳时若用装置D收集气体，发生装置应与导管口__________（填“a”或“b”）端连接。 (4)将制得的二氧化碳气体用于图二所示实验： 图甲装置证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，测得三颈烧瓶内气压变化情况如图乙。 ①首先注入瓶中的试剂是__________（填“水”或“氢氧化钠溶液”）。 ②对比曲线__________（填字母），可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。 A．ab段和bc段                B．bc段和cd段    C．cd段和de段                D．bc段和de段 【答案】(1)酒精灯 (2) 用酒精灯外焰在试管下方来回移动，使试管受热均匀 (3)a (4) 水 D 【详解】（1）略； （2）装置A适用于固体加热反应制取气体，适用于加热高锰酸钾制取氧气； 见答案； （3）实验室制取二氧化碳时若用装置D收集气体，二氧化碳的密度比空气大，发生装置应与导管a端连接； （4）①二氧化碳能溶于水，且能与水反应，会导致装置内气体减少，压强减小，二氧化碳能与氢氧化钠反应，也能导致装置内压强减小，相同条件下，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比水强，故注入氢氧化钠溶液后，压强下降的更多，bc段压强下降的较少，则首先注入瓶中的试剂是水； ②bc段是注入水后装置内压强的变化；de段是注入氢氧化钠溶液后，装置内压强的变化，bc段和de段相比，de段压强减少的多，说明氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳多，则说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。 【变式4-3】有一瓶气体，它是由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，课外小组的同学对该气体进行如下实验： 步骤一：先将气体通入足量的澄清石灰水中，石灰水变浑浊。 步骤二：再将气体干燥后，在导管口将气体点燃，气体安静地燃烧，火焰呈蓝色。用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现了水珠；迅速把烧杯倒转，往烧杯中注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。 用化学式填空回答问题： (1)该瓶气体中一定有___________，写出步骤一发生反应的化学方程式___________。 (2)课外活动小组的同学们对气体的组成成分进行了分析和讨论，得出了气体的可能成分。你认为该气体可能含有的是①___________②___________(只填两种即可)。 【答案】(1) CO2 (2) 或CH4 CO或CH4 【详解】（1）四种气体中只有能使澄清石灰水变浑浊，步骤一的现象直接证明原气体一定含；反应为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。 （2）步骤一中足量石灰水已经把原气体中的完全吸收，后续点燃现象说明：燃烧生成水，证明气体中有含氢元素的可燃物（或）；燃烧生成，证明气体中有含碳元素的可燃物（或），组合满足上述条件即可，答案不唯一。 ▌题型05 二氧化碳的用途 二氧化碳的用途 用途 性质 灭火 二氧化碳不可燃、不助燃，密度比空气大 人工增雨 干冰升华时能吸收热量 制汽水 二氧化碳能溶于水，且能与水反应 作气体肥料 能与某些物质发生反应 【典例5】（25-26八年级下·山东威海·期末）下列物质的性质与用途，对应关系错误的是 A．一氧化碳具有可燃性，可作燃料 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 C．氮气化学性质不活泼，可作食品保护气 D．干冰升华吸热，可用于人工增雨 【答案】B 【详解】A. 正确； B. 石墨质软，且是灰黑色，容易留下痕迹，故可用于生产铅笔芯，石墨具有导电性，可用于制作电极，错误； C. 氮气化学性质不活泼，且无毒，很难与其他物质反应，可作食品保护气，防止食品氧化变质，正确； D. 干冰升华吸热，能使周围温度降低，使水蒸气遇冷凝结为小液滴，可用于人工增雨，正确。 【变式5-1】生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是 A．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作 B．是植物光合作用的重要原料，可用作气体肥料 C．中N经过反应可以转化为N的化合物，可用于制造硝酸、尿素等 D．是粒径小于等于的颗粒物，含量越高空气质量越好 【答案】D 【详解】A.说法正确。 B.是植物光合作用的重要原料，向种植环境中补充可促进作物光合效率，可用作气体肥料，说法正确。 C.含有氮元素，通过化学反应可将游离态氮转化为化合态含氮物质，是制造硝酸、尿素等化工产品的原料，说法正确。 D.属于空气污染物，其含量越高代表空气中可吸入颗粒物越多，空气质量越差，说法错误。 【变式5-2】在生活生产中碳和碳的氧化物的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是 A．石墨常用作铅笔芯 B．CO可用作气体肥料 C．CO2可作燃料 D．金刚石和石墨的碳原子排列方式相同 【答案】A 【详解】A.石墨质地较软、呈深灰色，划过时会留下清晰痕迹，因此可用于制作铅笔芯，表述正确。 B.是植物光合作用的原料，可作气体肥料；有毒且不参与光合作用，不能作气体肥料，表述错误。 C.无可燃性，不能作燃料；具有可燃性、可作燃料的是，表述错误。 D.金刚石的碳原子为空间网状排列，石墨的碳原子为层状排列，二者碳原子排列方式不同，表述错误。 【变式5-3】下列物质的用途主要利用其物理性质的是 A．酒精用作燃料 B．干冰用于人工增雨 C．氧气供给呼吸 D．酒精消毒杀菌 【答案】B 【详解】酒精用作燃料、氧气供给呼吸、酒精消毒杀菌都必须通过化学变化表现出来，属于化学性质；干冰用于人工增雨不通过化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质，故选B。 ▌题型06 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的转化 实验步骤 实验装置 实验现象 实验结论 (1)用坩埚钳夹持石灰石,放在酒精喷灯外焰上灼烧几分钟后,放在陶土网上冷却,然后将其放入盛有冷水的烧杯中 烧杯中的液体 高温煅烧石灰石的化学方程式: CaCO3 CaO+CO2↑ 氧化钙与水反应的化学方程式: CaO+H2O===Ca(OH)2 (2)将烧杯静置片刻,取少量上层澄清的液体置于试管中,向液体中吹气 试管中液体变浑浊 产生这种现象的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀 【典例6】（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列应用和对应的化学方程式及所属基本反应类型都正确的是 A．酒精作燃料            C2H5OH +3O2 2CO2 + 3H2O     氧化反应 B．用铁桶盛放硫酸铜溶液  CuSO4 + Fe= Cu + FeSO4              分解反应 C．用铁丝测定空气中氧气的含量   3Fe+2O2Fe3O4         化合反应 D．工业上煅烧石灰石制二氧化碳   CaCO3CaO+CO2↑      分解反应 【答案】D 【详解】A.氧化反应不属于基本反应类型，A错误； B.铁能和硫酸铜发生置换反应腐蚀铁桶，不能用铁桶盛放硫酸铜溶液；且该反应是单质和化合物生成新单质和新化合物的置换反应，不是分解反应，B错误； C.铁丝只能在纯氧中燃烧，空气中无法点燃，不能用于测定空气中氧气含量，C错误； D.工业煅烧石灰石制二氧化碳的应用合理，化学方程式，书写规范，反应符合“一变多”的分解反应特征，D正确。 【变式6-1】工业上，高温煅烧石灰石可制取生石灰（）。现有100g CaCO3样品，高温锻烧一段时间后，剩余固体的质量为67g。下列推断符合客观事实的是 A．生成CaO的质量是67g B．反应前后固体中钙元素的质量分数保持不变 C．参加反应的 CaCO3和生成CO2的质量比为100：33 D．剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比一定小于1：4 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，二氧化碳的质量为100g-67g=33g，设生成的氧化钙质量为x， 故选项不正确； B、根据质量守恒定律，反应前后钙元素的质量不变，碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳，所以随着反应的进行，钙元素的质量分数逐渐增大，反应完全后保持不变，故选项不正确； C、根据质量守恒定律，二氧化碳的质量为100g-67g=33g，设参加反应的碳酸钙质量为y， 所以参加反应的 CaCO3和生成CO2的质量比为75:33，故选项说法不正确； D、剩余固体中碳元素的质量=（100g−75g）××100%=3g，剩余固体中碳酸钙中氧元素的质量=（100g−75g）××100%=12g，剩余固体中的氧化钙中氧元素的质量42g××100%=12g，所以剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比=3g:(12g+12g)=1:8<1:4，故选项说法正确。 故选D。 【变式6-2】构建化学基本观念是学好化学的基础，下列说法错误的是 A．能量观：氧化钙与水的反应有热量放出 B．元素观：二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧元素组成的 C．转化观：在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化 D．粒子观：金刚石、石墨都是由分子构成的 【答案】D 【详解】A.氧化钙与水反应是典型的放热反应，正确； B.二氧化碳（）和一氧化碳（）都由碳、氧两种元素组成，正确； C.化学反应的本质是生成新物质，一定条件下可通过化学反应实现物质转化，正确； D.金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的碳单质，并非由分子构成，错误。 【变式6-3】探究石灰石分解 《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，实验课上，同学们对 “烧石（石灰石）成灰”展开深入探究。 （1）为证明石灰石已分解，甲同学按右图所示进行实验，观察到烧杯内壁澄清石灰水变浑浊，从而得出石灰石已分解的结论，你认为甲同学的方案是否合理？为什么？________________________。 （2）为探究煅烧后“灰”的主要成分，小组同学设计并进行实验，请将下表填写完整〔石灰石中的杂质不溶于水，也不参与反应） 实验方案 现象 ____ _____ 依据上述实验证据，小组同学推理得出：锻烧后的“灰”中含有生石灰和碳酸钙。检验物质应用了物质的性质，上述你设计的方案中应用了相关物质的哪些性质？________________________。 （3）物质的性质决定了物质的用途。战国时《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”（“蛎房”即牡蛎壳，主要成分是碳酸钙），并把这种灰称为“蜃”。“蜃”与草木灰（主要成分为碳酸钾）、水混合后所得的溶液可用来洗涤帛丝。写出上述反应过程中发生化学变化的方程式________________________。其化学反应的基本类型分别是________________________。 【答案】 不合理， 煤气灯的燃料一氧化碳燃烧也可生成二氧化碳，所以澄清石灰水变浑浊不一定是来源于石灰石的分解 取样品，加水溶解后过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，观察现象；向上步所得滤渣中滴加足量稀盐酸，观察现象 酚酞试液变红；有气体生成 氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能使酚酞试液变红；碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳 、、 分解反应、化合反应、复分解反应 【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；煤气灯的燃料一氧化碳燃烧也可生成二氧化碳，所以澄清石灰水变浑浊不一定是来源于石灰石的分解，故不合理； （2）题干提供，锻烧后的“灰”中含有生石灰和碳酸钙。生石灰和水反应生成碱性物质氢氧化钙能使酚酞试液变红色，碳酸钙能和酸反应生成二氧化碳气体；故实验方案为：取样品，加水溶解后过滤，向滤液中滴加无色酚酞试液，观察现象；向上步所得滤渣中滴加稀盐酸，观察现象；对应的实验现象分别为：酚酞试液变红；有气体生成； 检验物质应用了物质的性质，设计的方案中应用了物质性质有：氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能使酚酞试液变红（或碱能使酚酞变红）；碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳（或碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳）； （3）“煤饼烧蛎房成灰”中反应为碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体，，该反应为一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；蜃”与草木灰（主要成分为碳酸钾）、水混合发生反应有：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，，反应为两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，，该反应为两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $