课件22张PPT。课件20张PPT。第4节 二氧化碳
第1课时 二氧化碳的性质与应用
01 知识管理
1．自然界中的二氧化碳
分子构成：二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每一个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。
与人体健康：CO2本身没有毒性，但当空气中的CO2超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。
2．二氧化碳的性质
物理性质：二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳叫干冰。
化学性质：(1)不能燃烧，也不支持燃烧。
(2)与水能反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2＋H2O===H2CO3，碳酸很不稳定，易分解，化学方程式为H2CO3===CO2↑＋H2O。
(3)可使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。此反应可用于实验室检验二氧化碳。
注 意：二氧化碳能溶于水和与水发生反应有本质上的区别。当二氧化碳通入水中时，仅有少量的二氧化碳与水发生了反应，其余的仍以二氧化碳的形式存在。
3．二氧化碳的应用
用 途：(1)植物光合作用需要大量的二氧化碳，故可作为气体肥料；(2)是一种工业和食品的原料；(3)二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火；(4)干冰升华时吸热，故用于人工降雨。
02 基础题
1．(2016·泸州)下列气体中参与绿色植物光合作用的是(B)
A．SO2 B．CO2 C．N2 D．CH4
2．下列有关二氧化碳的性质和用途的描述正确的是(B)
A．因为二氧化碳的密度比空气大，所以可以用二氧化碳灭火
B．因为固体二氧化碳升华过程中要吸收大量的热，所以可以用固体二氧化碳储藏食品
C．因为二氧化碳在通常状况下是气体，所以二氧化碳可以作温室肥料
D．因为二氧化碳气体有还原性，所以可以用二氧化碳气体作还原剂来冶炼金属
3．(2017·台州椒江区)CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体，下列对它们的认识中正确的是(D)
A．都含有氧分子
B．都能供动物呼吸
C．都不溶于水
D．密度都比空气大
4．下列关于二氧化碳的认识中，正确的一组是(C)
①在地窖、枯井内二氧化碳含量会比较高 ②压强越大，二氧化碳在水中的溶解度越小 ③二氧化碳本身无毒 ④二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
5．干涸的深井和久未开启的菜窖底部存在着二氧化碳，人们在进入这些地方之前，先进行灯火试验，原因是二氧化碳不支持呼吸，会使人窒息而死，如果灯火熄灭或燃烧不旺，说明二氧化碳的含量较高(填“较高”或“较低”)。若要从井底处收集一瓶气体，收集的方法是：先把瓶子装满水，放到井底后倒去水，盖上瓶盖。
03 中档题
6．(2016·永州)向石蕊溶液中通入二氧化碳气体，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是(B)
A．红色－紫色－红色
B．紫色－红色－紫色
C．红色－紫色－蓝色
D．红色－无色－红色
7．为了区分O2和CO2两种气体，下列说法中不可行的是(B)
A．将燃着的木条分别伸入盛满上述两种气体的集气瓶中
B．观察两种气体的颜色
C．将两种气体分别通入紫色石蕊溶液中
D．用软质塑料瓶分别盛满上述两种气体，各倒入相同体积的水，盖紧瓶盖，振荡
8．(2017·台州)下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是(D)
A．紫色石蕊溶液变红色 B．石灰水变浑浊
C．蜡烛熄灭 D．杠杆左高右低
9．如图所示实验中，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。下列能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是(D)
A．①变红，③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
第9题图 第10题图
10．某同学用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应(已知氮气的密度小于空气的密度)，操作为：
①从b端通入氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通入二氧化碳
④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
其中实验操作顺序最合理的是(D)
A．①②③④ B．④③②①
C．④①③①② D．④③①②③
11．小明为了探究二氧化碳的性质，设计了如图所示的实验，在盛有水的水槽中滴入紫色石蕊试液，将一个充满CO2的试管倒立于其中。
(1)观察到的现象有a.试管内液面上升；b.试管口处变为红色。
(2)若将水槽内的水换成澄清石灰水，则观察到的现象是试管口处变浑浊，试管内液面上升；产生该现象的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
04 拓展题
12．(2017·温州龙湾区月考)某校化学课外活动小组在探究“二氧化碳真的在任何情况下都不支持燃烧吗”这一问题时，他们将燃着的镁条放入二氧化碳气体中，发现镁条仍在燃烧，大家十分兴奋。观察生成物，除白色物质外，还有黑色物质。于是，他们又将弯成螺旋状的细铁丝中插上一支燃着的火柴棒放入二氧化碳中，发现立即熄灭。对此，大家议论纷纷，各自发表看法如下。你认为正确的是(B)
A．甲同学说，二氧化碳也能支持燃烧，所以它不能用于灭火
B．乙同学说，二氧化碳只能支持镁等少数活泼金属燃烧，因此，它不能用于活泼金属的灭火
C．丙同学写出了镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式：Mg＋CO2MgO＋C
D．丁同学说，此反应与镁在氧气中燃烧的现象相同
13．发现问题：研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO2用饱和石灰水，吸收CO2用浓NaOH溶液。 实验探究：在体积相同盛满CO2的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液。实验装置和现象如图所示，请你一起参与。
甲 乙
现象结论：甲装置中产生该实验现象的原因是(用化学方程式表示)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，解释通常用石灰水而不用NaOH 溶液检验CO2的原因CO2与石灰水作用有明显实验现象，而与NaOH作用无明显现象；乙装置中的实验现象是气球体积增大，溶液不变浑浊，吸收CO2较多的装置是乙。
计算验证：另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量，Ca(OH)2大于NaOH。因此，他认为通常吸收CO2 应该用饱和石灰水。
思考评价：请你对小李同学的结论进行评价：不正确，因为Ca(OH)2的溶解度很小，所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小。
第2课时 二氧化碳的制取
01 知识管理
1．二氧化碳的实验室制取
药 品：稀盐酸与大理石(或石灰石)。
说 明：(1)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发产生HCl气体，导致得到的CO2不纯。
(2)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与大理石(或石灰石)反应生成微溶于水的硫酸钙会附着在大理石(或石灰石)的表面，阻止反应继续进行。
(3)不能选用碳酸钠等纯净物的粉末代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。
反应原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
制取装置：
注意事项：(1)A装置中长颈漏斗末端必须插到液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；(2)B装置中导管伸入试管内无须太长，更不能插到液面以下。(3)导管伸入集气瓶时，末端必须插到接近集气瓶底。
实验步骤：连接仪器→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体→验满。
检 验：通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。
验 满：将燃着的木条接近集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。
注 意：验满是已知收集的某种气体，证明收集满；气体的检验是证明某种气体是不是收集的气体，故不能用燃着的木条检验二氧化碳。
2．实验室制取气体的一般思路和方法
方 法：(1)确定制取气体的化学反应原理。
(2)确定制取气体时应采用的实验装置，包括气体的发生装置和收集装置。
(3)确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
02 基础题
1．区别氧气、二氧化碳、空气最简单的方法是(A)
A．用燃着的木条 B．闻气体的气味
C．观察气体的颜色 D．倒入适量石灰水
2．如图所示是实验室制取二氧化碳的装置，其中错误的共有(C)
A．1处
B．2处
C．3处
D．4处
3．现有下列仪器：①锥形瓶；②酒精灯；③长颈漏斗；④石棉网；⑤导气管；⑥水槽；⑦集气瓶。其中在制取和收集二氧化碳时肯定用不上的是(B)
A．②③④ B．②④⑥
C．①⑤⑦ D．①③⑥
4．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是(C)
A．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B．因为二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
5．(2017·台州市椒江区期末)对实验室制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气实验的比较，下列说法正确的是(C)
A．气体发生装置可能相同
B．反应条件相同
C．气体收集方法可能相同
D．反应的基本反应类型相同
6．在一次化学课上，老师提供了以下装置探究制取气体的方法。
请回答：
(1)可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置的是B；
A．①与③ B．①与④
C．②与③ D．②与④
(2)写出实验室制取CO2的化学方程式CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；
(3)利用装置③收集的气体具有的性质是密度比空气的小。
03 中档题
7．(2016·宁波)如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是(D)
A．气密性检查 B．添加试剂
C．制取并收集气体 D．气体验满
8．实验室制取CO2有以下步骤：①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2，以上操作按由先至后的顺序排列正确的是(B)
A．①②③④⑤⑥ B．①④②③⑤⑥
C．①③②④⑤⑥ D．③①②④⑤⑥
9．如图1是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器，请回答有关问题。
(1)写出仪器名称：⑧长颈漏斗。
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取较多量CO2时，发生装置的仪器组合是⑦②⑧(填序号)。
(3)若用图2装置收集二氧化碳气体，进气口应为m(填“m”或“n”)端。
04 拓展题
10．下列装置用于实验室制取CO2，不能随开随用，随关随停的装置是(B)
A B
C D
11．小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2，你认为小张(C)
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
12．(2017·温州市泰顺县期末)某石灰厂有一批石灰石原料，其中杂质为二氧化硅(二氧化硅不溶于水，不与盐酸反应，高温时不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度，兴趣小组同学取用2克这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20克分4次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，每次盐酸用量及剩余固体的质量见表，利用实验数据绘制的图象见图。(化学方程式：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑)
稀盐酸的用量
剩余固体的质量
第一次加入5克
1.5克
第二次加入5克
第三次加入5克
0.5克
第四次加入5克
0.3克
计算：(1)分析上述图与表，第二次加入稀盐酸后，剩余固体的质量是1.0克。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是1.7克。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
解：由图表可知，5克稀盐酸能与0.5克CaCO3恰好完全反应，设5克稀盐酸中HCl的质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73
0．5克 x
＝ x＝0.365克
所用稀盐酸中溶质的质量分数为×100%＝7.3%
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
