6.3 大自然中的二氧化碳-2021-2022学年鲁教版九年级化学上册同步讲解及练习（含解析）

大自然中的二氧化碳
知识集结
知识元
二氧化碳
知识讲解
1.
二氧化碳的倾倒实验
实验方法
：在一烧杯中放入两个有高度差的蜡烛，向烧杯中缓慢倒入二氧化碳。
实验现象：发现低的蜡烛先灭，高的蜡烛后灭。
实验分析：二氧化碳气体不支持燃烧，且密度比空气大，倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的二氧化碳，使下方的蜡烛首先接触到较多二氧化碳而先熄灭，上方的蜡烛后接触到二氧化碳而后熄灭。
2.二氧化碳的水溶性实验
实验方法
：在一矿泉水瓶中装满二氧化碳，向水瓶中倒入适量的水，迅速拧紧瓶盖。
实验现象：一段时间后发现矿泉水瓶变瘪。
实验分析：二氧化碳能溶于水,使瓶内气压减小，所以瓶会变瘪。
3.二氧化碳和水反应实验
实验方法：取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花，在第一朵上喷稀盐酸,第二朵上喷水,第三朵放入装有二氧化碳的瓶中,第四朵先喷水再放入装有二氧化碳的瓶中。然后将第四朵取出小心的用吹风机吹干。
实验原理：酸性溶液会使紫色石蕊变红。
实验现象：第一朵干燥纸花会变为红色。第二朵干燥的纸花仍为紫色。第三朵干燥纸花仍为紫色。第四朵干燥的纸花会变为红色，用吹风机吹干后纸花又变成紫色。
实验分析：因为盐酸显酸性,而石蕊试液遇酸则会变红,则喷稀盐酸的话,干燥纸花会变为红色。因为水显中性,而石蕊试液遇中性物质不会变颜色,则喷水的话,干燥的纸花仍为紫色。
因为二氧化碳气体可以与水反应生成碳酸,CO2+H2O
═
H2CO3,而碳酸显酸性,则喷了水的纸花放在二氧化碳气体中会变为红色。而干燥的纸花上没有水,则二氧化碳不会与其反应,所以直接放到二氧化碳中的纸花不会变色。因为碳酸容易分解，H2CO3
═
CO2↑
+
H2O，所以当烘干时，碳酸分解，所以红色石蕊溶液又变成紫色。
4.二氧化碳与还原性金属或非金属单质反应
（1）镁在二氧化碳中燃烧实验
实验方法：镁条去除氧化膜后用酒精灯点燃，放入充满二氧化碳气体的烧瓶中。
实验原理：2Mg+CO22MgO+C
实验现象：镁条在烧杯中燃烧耀眼的白光，杯壁有黑色的颗粒，还有白色的金属物存在。
实验分析：黑色颗粒是炭单质，白色金属是氧化镁。
（2）二氧化碳与碳的反应
方程式：CO2+C
?2CO
结论：(1)燃烧不一定需要氧气参加。
?????
(2)二氧化碳在特殊情况下也能参与燃烧。
?????
(3)上述两反应中二氧化碳是氧化剂，镁、碳是还原剂.
5.二氧化碳与澄清石灰水反应
实验方法:将二氧化碳气体通入澄清石灰水中。
实验原理：CO2+Ca(OH)2
=
CaCO3↓+H2O
实验现象：澄清石灰水变浑浊。
结论：此反应原理可以用来检验或者鉴定二氧化碳气体。
6.二氧化碳的用途
灭火。因为二氧化碳既不参与燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大，所以，二氧化碳能覆盖在可燃物的表面，使可燃物隔绝氧气而熄灭。（注意二氧化碳灭火器不能用于还原性金属灭火）
干冰作致冷剂。在一定条件下二氧化碳会变成固体或者液体，固态二氧化碳叫做干冰，干冰升华时会吸收大量的热，因此干冰可以作为制冷剂。
植物光合作用作气肥。
工业原料
7.二氧化碳对环境的影响（温室效应）
大气中的二氧化碳气体能像温室中的玻璃或者塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的能量而不易扩散，从而使全球变暖，这种现象叫做温室效应
危害：(1)两极冰川融化，海平面上升。
(2)气候反常，海洋风暴变多。
(3)土地干旱，沙漠化面积增大。
防范措施:
(1)尽量减少使用化石燃料。
????????
(2)利用太阳能、风能、水能等清洁燃料。
????????
(3)大力植树造林，退耕还林，严禁乱砍滥伐。
例题精讲
二氧化碳
例1.利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是（　　）
A．用①③制取氧气
B．用②③制取二氧化碳
C．用②④制取氧气
D．用①⑤制取二氧化碳
【答案】C
【解析】
题干解析:（1）装置①②均可以用于实验室制取氧气；装置④⑤均可以用于实验室收集氧气（2）实验室中只能利用装置②制取二氧化碳；只能用装置④收集二氧化碳．
例2.下列实验现象中，可以用来判断集气瓶里盛有CO2的是（　　）
A．集气瓶正立桌上，瓶中气体是无色的
B．往集气瓶里倒入少量紫色石蕊试液，振荡，试液变成浅红色
C．将燃着的木条伸入集气瓶里，火焰熄灭了
D．往集气瓶里倒入少量澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊了
【答案】D
【解析】
题干解析:A.集气瓶正立桌上，瓶中气体是无色，只能说明此气体的密度大于空气的密度，不能证明是二氧化碳，因为氧气的密度也大于空气的密度；
B.往集气瓶里倒入少量紫色石蕊试液，振荡，试液变成浅红色，只能说明气体是酸性气体，不能证明是二氧化碳，因为二氧化硫等也是酸性气体；
C.将燃着的木条伸入集气瓶里，火焰熄灭了，只能说明此气体不支持燃烧，不能证明是二氧化碳，因为氮气、稀有气体也不支持燃烧；
D.二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，这是二氧化碳的特性，所以往集气瓶里倒入少量澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊了，可以说明是二氧化碳．
例3.关于二氧化碳的自述中，你认为不符合事实的是（　　）
A．我能使澄清的石灰水变浑浊
B．我承认“温室效应”主要是我惹的祸
C．我能帮助绿色植物进行光合作用
D．我能与人体血红蛋白结合，使人中毒
【答案】D
【解析】
题干解析:A.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故此答案错误；
B.温室气体中二氧化碳是主要气体，故此答案错误；
C.光合作用时二氧化碳是主要原料之一，故此答案错误；
D.一氧化碳能与血红蛋白结合，使人产生一氧化碳中毒，这不是二氧化碳的性质，故此答案正确．
例4.已知A.B为两种黑色粉末，D为红色单质．A.B.C.D.E五种物质之间的转化关系如图所示．请回答：
（1）C的化学式为　　??????????
；D的化学式为　??????
　．
（2）A中金属元素的化合价是　???????????????
　．
（3）反应①的化学方程式为　?????
　；该反应的基本类型是　???????????
　．
【答案】
（1）C为CO2，D为Cu（2）+2价．（3）C+2CuO
2Cu+CO2↑；置换反应
【解析】
题干解析:（1）两种黑色粉末为碳和氧化铜，反应后生成CO2、和Cu，C能与澄清石灰水继续反应，则D为Cu，C为CO2，
（2）A中有金属元素，则A为氧化铜，其中铜化合价为+2价．
（3）碳和氧化铜在高温下发生了置换反应，则化学方程式为
C+2CuO
2Cu+CO2↑；置换反应
?
例5.用紫色石蕊试液浸泡几朵小纸花，并晾干。
（1）实验Ⅰ只说明了石蕊遇酸变红色，与本实验没有任何关系该说法是　　（
选填“正确”或“不正确”）
（2）实验Ⅱ为对照实验，说明　?????????????????????
　
（3）实验Ⅲ为对照实验，说明　?????????????????????
　
（4）实验Ⅳ为验证实验，说明　??????????????
　（用化学方程式表示）
【答案】
（1）不正确；（2）水不能使石蕊试液变红；（3）二氧化碳也不能使石蕊试液变红；（4）CO2+H2O═H2CO3．
【解析】
题干解析:（1）实验I说明石蕊遇酸溶液变红，为实验IV中的石蕊花变红作对比，从而说明了二氧化碳与水作用形成了酸．所以说实验I并非可有可无，反而是起到重要的对比作用．
（2）实验Ⅱ为对照实验，说明水不能使石蕊变红；
（3）实验Ⅲ为对照实验，说明二氧化碳不能使石蕊变红．
（4）实验Ⅳ为验证实验，由纸花变红，说明二氧化碳能与水反应生成了酸，反应的化学方程式是：CO2+H2O═H2CO3．
当堂练习
单选题
练习1.
（2019?天津一模）下列是有关碳及其化合物的说法，正确的是（　）
A．一定条件下，一氧化碳和二氧化碳可以相互转化
B．金刚石、石墨是碳单质，C60是碳的化合物
C．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，所以它们的化学性质不同
D．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为构成这两种物质的原子数目不同
【答案】A
【解析】
题干解析:
A、由一氧化碳和二氧化碳的性质可知，一定条件下，一氧化碳和二氧化碳可以相互转化，故A正确；
B、金刚石、石墨、C60都是碳的化合物，故B错误；
C、金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同，所以它们的物理性质不同，但具有相同的化学性质，故C错误；
D、一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为构成这两种物质分子的结构不同，故C错误。
练习2.
（2019?南平二模）下列化学观念错误的是（　）
A．转化观：二氧化碳和一氧化碳在一定条件下可相互转化
B．微粒观：二氧化碳是由碳原子和氧分子构成的
C．结构观：水和过氧化氢化学性质不同是因为它们分子的构成不同
D．分类观：氧气、氮气、氢气均属于非金属单质
【答案】B
【解析】
题干解析:
A、二氧化碳和一氧化碳在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，其中不含有氧分子，故选项说法错误。
C、分子的构成不同，构成物质的化学性质不同。故水和过氧化氢化学性质不同是因为它们分子的构成不同，故选项说法正确。
D、氧气、氮气、氢气均属于非金属单质，故选项说法正确。
填空题
练习1.
A、B、C三个集气瓶中分别盛有氧气、空气、二氧化碳中的某一种气体，分别将集气瓶按照如图所示的方式倒扣住燃着的蜡烛和白磷。
（1）若A瓶中是二氧化碳，则燃着的蜡烛会立即____。
（2）B瓶中的蜡烛突然十分明亮，则B瓶中的气体____，一段时间后，该蜡烛渐渐熄灭，其原因可能是_?
????（填序号）。
①氧气耗尽②温度降低③瓶内产生了二氧化碳
（3）C瓶倒扣住白磷时，白磷燃烧并冒白烟，白磷能够燃烧的原因是___________________
【答案】
（1）熄灭；
（2）氧气；①③；
（3）白磷达到了着火点与空气中的氧气反应
【解析】
题干解析:（1）二氧化碳不燃烧也不不支持燃烧，所以若A瓶中是二氧化碳，则燃着的蜡烛会立即熄灭；（2）氧气支持燃烧，B瓶中的蜡烛突然十分明亮，则B瓶中的气体是氧气，一段时间后，该蜡烛渐渐熄灭，其原因可能有氧气耗尽同时瓶内产生了二氧化碳；（3）C瓶倒扣住白磷时，出现的现象是白磷燃烧，冒出大量的白烟，说明白磷达到了着火点与空气中的氧气反应。