人教版九年级上化学教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：33【基础】二氧化碳和一氧化碳

二氧化碳和一氧化碳（基础）
【学习目标】
1.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质。
2.了解二氧化碳的用途。
3.了解并关注温室效应。
【要点梳理】
要点一、二氧化碳的性质和用途
1.二氧化碳的物理性质：
（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1.977g/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：
　　　　　　　　　　
2.二氧化碳的化学性质：
（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。
　　讨论：观察课本实验6－4（如下图所示）并分析。
　　现象与分析：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。
（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
　　
碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
　　
　　H2CO3=H2O+CO2↑
　　讨论：观察课本实验6－6（如下图所示）并分析。
　　现象与分析：A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色；D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。D纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。
（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（清变浊）
3.二氧化碳的用途：
（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。
【要点诠释】
1．二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．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。
3．二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。
4．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）。
要点二、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。通常空气里含0.03％体积的二氧化碳，当含量达到1％的时候，对人体就有害处；达到4％～5％的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10％的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。
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。
【要点诠释】
1．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。
2．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。
3．大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用等。
4．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。
要点三、一氧化碳的性质和用途
1．一氧化碳的物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
2．一氧化碳的化学性质：
（1）可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色。
2CO+O2 2CO2
（2）还原性：CO在加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2
。
CO+CuOCu+CO2
（3）毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。因此一氧化碳有剧毒。
轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。
3．一氧化碳的用途：
（1）CO具有可燃性可作气体燃料；
（2）CO具有还原性，可用于冶金工业。
【要点诠释】
1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳
一氧化碳
颜色、气味、状态
无色、无味的气体
无色、无味的气体
密度（与空气比较）
比空气的大
略小于空气
溶解性
能溶于水
难溶于水
2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较
　
二氧化碳
一氧化碳
跟水反应
CO2+H2O=H2CO3
/
跟石灰水反应
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
/
跟氧气反应
/
2CO+O2 2CO2
跟金属氧化物反应
（暂不研究）
CO+CuOCu+CO2
毒性
无毒
剧毒
3.一氧化碳和单质碳性质的比较
（1）相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。
（2）不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。
4.物质的性质决定物质的用途。例如：
物质的性质
用途
　CO2不支持燃烧，密度比空气的大
　“干冰”蒸发后，不使食物潮湿
　“干冰”使空气中的水蒸气凝结成水
　加压能使CO2在水中溶解度增大
　光合作用使CO2转化为碳水化合物
　CO可燃
　CO具有还原性
　灭火剂
　保存易腐食物
　人工降雨
　制汽水
　温室肥料
　气体燃料
　冶金工业作还原剂
【典型例题】
类型一、考查二氧化碳的性质
1.（2019 临沂中考）通过实验探究可获得较多的化学知识，对如图所示的实验分析错误的是（　　）
A．两支蜡烛自下而上依次熄灭
B．二氧化碳不能燃烧
C．二氧化碳的密度比空气大
D．二氧化碳支持燃烧
【思路点拨】根据实验现象，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，结合二氧化碳的物理性质与化学性质，进行分析判断。
【答案】D
【解析】如图所示的实验，可观察到两支蜡烛自下而上依次熄灭，故A选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，故B选项说法正确;两支蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，故C
选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能支持燃烧，故D选项说法错误。
【总结升华】本题难度不大，掌握二氧化碳的化学性质、物理性质是正确解答本题的关键。
2.干冰是固态的
，在常温下易升华。干冰升华时_________(填“吸收”或“放出”)大量热，因此可作致冷剂或用于人工降雨。
【思路点拨】固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。
【答案】二氧化碳
吸收
【解析】干冰升华是由固体直接变成气体，需要吸收热量。　　　　　
【总结升华】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的用途。
举一反三：
【变式1】关于二氧化碳的自述中，你认为不符合事实的是（
）
A.我能在灭火中大显身手
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
【变式2】（2019·南安市模拟）氧循环和碳循环密不可分。其中属于二氧化碳转化为氧气的变化是（
）
A．海水吸收二氧化碳
B．动植物的呼吸作用
C．绿色植物的光合作用
D．化石燃料的燃烧
【答案】C
【解析】绿色植物在光照和叶绿素的作用下可将二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气。
类型二、考查一氧化碳的性质
3.燃气热水器使用不当容易造成CO中毒事故。请回答：
　(1)CO使人中毒的原因是：CO与人体血红蛋白结合，阻止空气中的________________进入人体。
（2你认为，在使用燃气热水器时，要注意的是(写一点)：___________________。
　(3)CO虽然有毒，但有很多重要用途，用化学方程式表示其中一例：_____________________。
【思路点拨】本题主要考查一氧化碳的化学性质和用途，结合一氧化碳具有可燃性、还原性等相关知识，不难得出答案。
【答案】氧气　
一定要通风良好　
2CO+O2
　2CO2
【解析】CO与人体血红蛋白结合后，氧气便不能与之结合，使人缺氧而死。而燃料的不完全燃烧会产生CO，所以在使用燃气热水器时，一定要注意通风以防止发生CO中毒。根据CO的可燃性它可作燃料。
【总结升华】记住一氧化碳的性质和用途是解题的关键。
4.下列说法中，正确的是（
）
A.煤炉上放一壶水可以防止CO中毒
B.金刚石、石墨都是由碳原子构成的，所以都很坚硬
C.用活性炭可以除去水中的氯化钠杂质
D.用澄清石灰水可区分CO、CO2
【答案】D
【解析】一氧化碳难溶于水；石墨是矿物中最软的物质；活性炭只是吸附色素和异味，不能除去溶于水中的物质；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【总结升华】物质的结构不同，决定物质的性质也不同。由于构成金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，导致物理性质差异很大。
举一反三：
【变式】下列有关说法错误的是（
）
A.香烟的烟气中含有一氧化碳
B.一氧化碳具有可燃性
C.一氧化碳是能产生温室效应的气体
D.二氧化碳是能产生温室效应的气体
【答案】C
二氧化碳和一氧化碳（基础）
【巩固练习】
选择题
(每小题只有一个选项符合题意)
1.遵义市从去年秋季到今年春季持续干旱，政府组织实施了人工降雨。下列可作为人工降雨的物质是（
）
A.干冰
B.食盐
B.木炭
D.酒精
2.下列对应关系错误的是（　
）
　A．氧气——供人呼吸　　
　
B．二氧化碳——造成酸雨
　C．氮气——作保护气　　
　
D．稀有气体——做电光源　　
3.二氧化碳能够用来灭火的原因是（　
）
　A．二氧化碳能溶于水，生成碳酸
　B．二氧化碳在高压低温下能变成“干冰”
　C．二氧化碳是密度比空气大的气体
　D．二氧化碳的密度比空气大，一般情况下，既不能燃烧，也不支持燃烧
4.使用燃气器具(如煤气炉、燃气热水器等)，应充分保证室内的通风，保持足够的氧气，否则容易中毒。造成人中毒的气体是（　
）
　A．氢气　　　
B．氮气　　　
C．二氧化碳　　　
D．一氧化碳
5.下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（
　　）
A.
C可以将CuO
中的Cu
置换出来　　　　B.
在一定条件下CO2 能够转变成CO
C.
CO2 能使被石蕊染成紫色的干花变红　　
D.
金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
6．（2019·台州中考）证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（
）
7．（2019·永州中考）下列有关氧气和二氧化碳的说法不正确的是（
）
A．自然界的氧气和二氧化碳通过光合作用与呼吸作用可以互相转化
B．氧气和二氧化碳都含有氧分子
C．氧气和二氧化碳都可以用向上排空气法收集
D．氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧
8.下列说法正确的是（
）
A．CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒
B．CO能溶于水生成酸
C．用闻气味的方法能够区别CO2和CO
D．
CO可以在O2中燃烧
9.下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（
）
A．都比空气重
B．都可以用碳和氧气反应得到
C．都有还原性
D．都能和澄清石灰水发生反应
10.下列说法中，正确的是（
　）
A.氧气只有利而无害
B.一氧化碳只有害而无利
C.二氧化碳有利也有害
D.氢气为无色而液氢为蓝色
二、填空题
11.
近几十年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是
。
12.木炭在一定条件下燃烧既有CO2生成，也有CO生成。若要证明两种气体都要存在，应先将气体通过澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明有CO2存在。写出CO2与澄清的石灰水反应的化学方程式____________________________。然后将气体干燥后通过灼热的氧化铜，观察到
__，证明有CO存在。
13.（2019 本溪模拟）如图所示：
（1）试验中观察不到明显现象的实验是　　　　　　（填选项字母）；
（2）能观察到明显现象的实验，请分别写出观察到的现象　　　　　　。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
14.科学家认为温室效应与大气中二氧化碳含量的增多有关。请回答下列问题：
　(1)请你写出下图方框中A、B两物质的名称。
　　A________________；B________________。
　　　　　　　　　　　
　(2)在同学们中存在着两种不同观点：①空气中二氧化碳越多越好；②空气中二氧化碳越少越好。　
　　你认为以上观点是否正确 并说明理由。
（3）提到二氧化碳，人们马上联想到它能产生温室效应，它能使人窒息……，似乎二氧化碳只是一种有害的物质。其实二氧化碳也能造福人类，请你举一例说明二氧化碳对人类有利的一面：
。
15.小平同学设计了如下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答：
（1）当装置B中的澄清石灰水变浑浊时，说明____________________________________
(2)为了保证安全，在通入CO气体之前应该______________________________。
【答案与解析】
1.【答案】A
【解析】固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，可用于人工降雨。
2.【答案】B
　【解析】
氧气能供给呼吸；氮气可作保护气；稀有气体充入灯泡中通电时能发出不同颜色的光，可用作电光源；二氧化碳不会产生酸雨，会产生温室效应。
3.【答案】D
　【解析】一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，同时密度又比空气大，它能覆盖在可燃物的表面，使可燃物跟空气隔绝而灭火。
4.【答案】D
　【解析】煤气炉、燃气热水器中的燃料都含有碳元素，而碳不完全燃烧时生成一氧化碳；一氧化碳有剧毒，会使人中毒身亡，所以使用燃气器具时要保证室内通风良好。
5.【答案】C
【解析】酸能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红。将用石蕊染成紫色的干燥小花喷上水，再放入二氧化碳中，干花变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊变红。
6．【单】D
【解析】检验CO2气体，通常将气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊，故只有D是合理的做法。
7．【答案】B
【解析】光合作用是绿色植物在光照和叶绿素的作用下将二氧化碳和水转化成有机物和氧气的过程，呼吸作用则是生物体中的有机物与氧气反应生成二氧化碳和水并产生热量的过程，A正确；氧气是由氧分子构成的，但二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含有氧分子，B不正确；氧气和二氧化碳的密度都比空气大，C正确；氧气能支持燃烧，二氧化碳不能支持燃烧，D正确。
8.【答案】D
【解析】一氧化碳难溶于水，具有可燃性，易于血红蛋白结合，使其失去运送氧的能力而使人中毒；二氧化碳能溶于水，且与水反应生成碳酸；因一氧化碳有毒，不可用闻气味的方法区分一氧化碳和二氧化碳。
9.【答案】B
【解析】一氧化碳和二氧化碳虽然只差一个氧原子，但它们结构不同，其性质也相差很大，即物质结构决定物质性质。
10.【答案】C
【解析】氧气不仅与生命息息相关，而且在其它方面的用途也很多。但不能说氧气只有利而无害，如潮湿的空气里，钢铁很容易被氧气氧化而生锈，由此损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。所以A选项不正确。一氧化碳有剧毒，排放到空气中污染环境，危害人体健康，这是有害的一面；但是一氧化碳也有利的一面，比如，一氧化碳可做燃料，冶炼铁中CO做还原剂等。选项B不正确。氢气无色，液态氢也是无色的。选项D不正确。二氧化碳有利的一面是用于灭火，制汽水、纯碱、尿素以及植物进行光合作用等，但是，如果空气中二氧化碳含量升高将带来“温室效应”。选项C正确。
11.【答案】化石燃料的燃烧和森林砍伐
12.【答案】CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
黑色粉末变成红色
【解析】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳能将氧化铜中的铜还原出来。
13.【答案】（1）A
（2）B：澄清石灰水变浑浊
C：燃着木条熄灭
D：烧杯内壁有水雾
【解析】
A、空气中二氧化碳含量少，二氧化碳能和澄清石灰水反应，现象不明显；
B、二氧化碳能和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊；
C、二氧化碳不支持燃烧，燃着的小木条会立即熄灭；
D、蜡烛罩在干冷的烧杯上，燃烧产生得水蒸气遇冷凝结成小水滴。
14.【答案】
（1）氧气
　
二氧化碳
　　（2）不正确，空气中二氧化碳要保持在适当的浓度范围内，以保证作物光合作用的需要，
且不产生温室效应最好
　　（3）干冰用于人工降雨可缓解旱情
【解析】
　　（1）植物的光合作用可以吸收CO2，同时放出氧气；而燃料的燃烧及生物的呼吸作用则吸收氧气，放出CO2，这样正好保持自然界中的生态平衡。所以A为氧气，B为CO2。
　　（2）空气中CO2含量过高，造成温室效应，过低或没有不利于植物的光合作用及生长，因此CO2的量过多或过少都不太好，适量最好。
　　（3）本问有开放性，合理即可。如CO2可作温室肥料、人工降雨、化工原料、灭火等等。
15.【答案】（1）反应有CO2气体生成
（2）检验CO的纯度
4