2.2.1 二氧化碳的性质和用途
【思维导图】
【知识梳理】
知识点01 二氧化碳的物理性质
（1）通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。
（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977 g/L，比空气大。
（3）二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。
（4）固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化：
【即学即练1】下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】
【解析】A．盐酸与碳酸钙反应，生产的二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误；
B．瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误；
C．二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误；
D．二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。
故选：D。
知识点02 二氧化碳的化学性质
二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。
如图所示实验中：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。
通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气大。二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧
（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
CO2+H2O→H2CO3 二氧化碳+水 碳酸
碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
H2CO3→H2O+CO2↑ 碳酸 水+二氧化碳
（3）CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质来检验二氧化碳气体。
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O（澄清石灰水变浑浊）
氢氧化钙+二氧化碳 碳酸钙+水
注意：
①把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。
②二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。
③实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2→CaCO3↓＋H2O）。
【即学即练2】课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（ ）
A．此实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B．此实验可观察到液体由紫色变红色
C．此实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D．此实验只利用了二氧化碳的化学性质
【答案】D
【解析】A．可用导管向澄清石灰水中通入二氧化碳，此实验可观察到澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确；
B．二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变浑浊，此实验可观察到液体由紫色变红色，故选项说法正确；
C．二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，此实验主要利用了二氧化碳的物理性质，故选项说法正确；
D．图中实验，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2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，这是化学性质；故选项说法错误。
故选：D。
【即学即练3】向空矿泉水瓶里倒入少量澄清的石灰水，盖紧瓶盖，迅速来回摇晃矿泉水瓶后观察到澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（ ）
A．该实验可以证明空气中含有CO2
B．该实验中矿泉水瓶变瘪现象不够明显
C．若倒入较多的澄清石灰水，实验现象更明显
D．迅速摇晃矿泉水瓶可以增大反应物的接触面积，从而加快反应
【答案】D
【解析】A．氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以该实验可以证明空气中含有CO2，故A正确；
B．氢氧化钙微溶于水，吸收二氧化碳的效果不明显，所以塑料瓶变瘪的现象也不明显，故B正确；
C．空气中二氧化碳的含量仅有0.03%，所以加入较多的澄清石灰水，实验现象也不明显，故C错误；
D．迅速摇晃矿泉水瓶可以是氢氧化钙和二氧化碳充分接触，增大反应物的接触面积，从而加快反应，故D正确。
故选：C。
【即学即练4】如图，在一个盛有澄清石灰水的容器中有一支燃着的蜡烛，现用一只杯子将蜡烛罩住，猜想一下，杯子内会有什么现象发生（ ）
A．蜡烛燃烧不变，液面不变
B．火焰逐渐熄灭，液面下降
C．蜡烛燃烧更旺，液面上升
D．火焰逐渐熄灭，液面上升
【答案】D
【解析】随着蜡烛的燃烧，杯子中的氧气越来越少，蜡烛的火焰会逐渐熄灭；生成的二氧化碳气体能和澄清石灰水反应，使杯子内的气压减小，水就会进入杯子，液面上升。
故选：D。
知识点03 自然界中的二氧化碳
1．用途 （1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。
（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂，②形成人工云雾（舞台上），③人工降雨。
2．温室效应的形成、危害及对策：
（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。
（2）温室效应的危害：①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没；②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化，农业减产等。
（3）防治措施：①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。
3．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
4．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
【即学即练5】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
D．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
【答案】A
【解析】A．碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环，说法错误；
B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，说法正确；
C．碳循环和氧循环过程中产生了新物质，故均发生了化学变化，说法正确；
D．绿色植物的生长过程，有光合作用和呼吸作用，故既涉及碳循环，又涉及氧循环，说法正确；
故选：A。
知识点04 二氧化碳与人体健康
空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响
1% 感到气闷、头昏、心悸
4-5% 感到气闷、头痛、眩晕
6%以上 是人神志不清，呼吸停止，以致死亡
【即学即练7】下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A．二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”
B．二氧化碳固体可用于人工降雨
C．二氧化碳制作碳酸饮料是利用了其物理性质
D．大气中二氧化碳的产生途径主要是植物的光合作用
【答案】B
【详解】
A．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸为弱酸，不能引发酸雨，说法错误；
B．二氧化碳固体易升华，能吸收大量的热，使水蒸气凝结，可用于人工降雨，说法正确；
C．二氧化碳制作碳酸饮料是利用了二氧化碳能与水反应生成碳酸，属于化学性质，说法错误；
D．大气中二氧化碳的产生途径主要是化石燃料的燃烧等，植物的光合作用吸收二氧化碳，说法错误。
故选：B。
知识点05 分解反应与化合反应
化合反应 分解反应
概念 由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应
特点 多变一 一变多
举例 磷﹢氧气五氧化二磷 过氧化氢 水＋氧气
【即学即练7】下列四个反应中属于分解反应的是（ ）
A．氧化钙+水→氢氧化钙 B．镁+氧气 氧化镁
C．碳酸→水+二氧化碳 D．铁+稀盐酸→氯化亚铁+氢气
【答案】 C
【解析】A．两种物质反应生成一种物质，属于化合反应；
两种物质反应生成一种物质，属于化合反应；
一种物质反应生成两种物质，属于分解反应；
D．一种单质和化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。故选C。2.2.1 二氧化碳的性质和用途
【思维导图】
【知识梳理】
知识点01 二氧化碳的物理性质
（1）通常状况下，二氧化碳是一种 的气体。
（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977 g/L，比空气 。
（3）二氧化碳 溶于水，1体积水中能溶解 体积的二氧化碳气体。
（4）固态CO2又叫 。二氧化碳的三态变化：
【即学即练1】下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
知识点02 二氧化碳的化学性质
二氧化碳既 ，也 。
如图所示实验中： 的蜡烛先熄灭， 的蜡烛后熄灭。
通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质： 。二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如
（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成 。
。
碳酸很 ，容易分解生成二氧化碳和水。
。
（3）CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质来检验二氧化碳气体。
。
注意：
①把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是 ，而是二氧化碳与水反应后生成的 。 等也能使紫色石蕊试液变红。
②二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的 ，后者是二氧化碳的 。
③实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是 （石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应： ）。
【即学即练2】课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（ ）
A．此实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B．此实验可观察到液体由紫色变红色
C．此实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D．此实验只利用了二氧化碳的化学性质
【即学即练3】向空矿泉水瓶里倒入少量澄清的石灰水，盖紧瓶盖，迅速来回摇晃矿泉水瓶后观察到澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（ ）
A．该实验可以证明空气中含有CO2
B．该实验中矿泉水瓶变瘪现象不够明显
C．若倒入较多的澄清石灰水，实验现象更明显
D．迅速摇晃矿泉水瓶可以增大反应物的接触面积，从而加快反应
【即学即练4】如图，在一个盛有澄清石灰水的容器中有一支燃着的蜡烛，现用一只杯子将蜡烛罩住，猜想一下，杯子内会有什么现象发生（ ）
A．蜡烛燃烧不变，液面不变
B．火焰逐渐熄灭，液面下降
C．蜡烛燃烧更旺，液面上升
D．火焰逐渐熄灭，液面上升
知识点03 自然界中的二氧化碳
1．用途 （1）气体二氧化碳可用于 等。
（2）固态二氧化碳又叫 ，可用作 。
2．温室效应的形成、危害及对策：
（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等 的需求 ，它们燃烧后放出 等温室气体；而由于一些天灾和 ，能吸收 ，从而导致 ，致使 ，地球表面温度 。
（2）温室效应的危害：①气温 ，导致 融化，海平面 ，沿海城市会被淹 ；②地球表面的水分 ，使土地 ，农业 等。
（3）防治措施：①减少煤、石油等含碳 ，更多利用 如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。②大力 ，禁止 ，提倡种草种花 等。
3．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但 CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
4．植物的 在大气循环中起着重要作用，它是 二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
【即学即练5】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（ ）
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
D．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
知识点04 二氧化碳与人体健康
空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响
1% 感到气闷、头昏、心悸
4-5% 感到气闷、头痛、眩晕
6%以上 是人神志不清，呼吸停止，以致死亡
【即学即练7】下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A．二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”
B．二氧化碳固体可用于人工降雨
C．二氧化碳制作碳酸饮料是利用了其物理性质
D．大气中二氧化碳的产生途径主要是植物的光合作用
知识点05 分解反应与化合反应
化合反应 分解反应
概念 由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应
特点
举例 磷﹢氧气五氧化二磷 过氧化氢 水＋氧气
【即学即练7】下列四个反应中属于分解反应的是（ ）
A．氧化钙+水→氢氧化钙 B．镁+氧气 氧化镁
C．碳酸→水+二氧化碳 D．铁+稀盐酸→氯化亚铁+氢气
