第4节 二氧化碳 复习讲义（学案）

二氧化碳复习讲义
一、二氧化碳的性质
（一）物理性质：
二氧化碳在常温下是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”，可作为致冷剂。
（二）化学性质
1、通常情况下二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
2、二氧化碳不能供给呼吸。
3、二氧化碳能跟水反应生成碳酸。（碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变 红色）
CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定，受热会分解： H2CO3 = CO2↑+H2O
4、二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色的碳酸钙沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊。
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O （利用这一反应可以检验二氧化碳。）
5、与氢氧化钠反应，生成无色透明溶液，（利用这一反应可以吸收二氧化碳）
方程式：2NaOH + CO2== Na2CO3 + H2O
针对训练：根据下列各图分别说明二氧化碳的性质：







（1） （2） （3） （4）
二、氧化碳的实验室制法：
1、原理：利用 碳酸钙（石灰石或大理石的主要成分）和稀盐酸反应：
方程式：CaCO3+HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2、装置：
（1）发生装置，与过氧化氢制氧气的装置类似；（固 体 + 液体 == 气体）
（2）收集装置：二氧化碳能溶于水且密度比空气大，只能用向上排空气法。






验满方法


（3）验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭则已集满。
（4）检验方法：将收集到的气体通入澄清石灰水， 变浑浊。
（5）收集满二氧化碳的集气瓶，盖上毛玻璃片后，集气瓶应直立瓶口向上 。
针对训练
1、右图是实验室制取二氧化碳的装置
（1）指出图中的错误，并加以更正。
a _______; b _______;
c _________; d _________;
(2)检查二氧化碳是否已经收满的方法是___________________________，
如果_____________ 说明二氧化碳已集满了。
（3）收集满二氧化碳的集气瓶，盖上毛玻璃片后，集气瓶应______________
（A.直立瓶口向上，B.倒立瓶口向下）
２、鉴别CO2、O2、空气三瓶气体时，最简便且可行的方法是（ ）
A、用燃着的木条分别伸入集气瓶中 B、分别加入石灰水并振荡
C、分别滴入紫色石蕊试液 D、分别加入水并振荡
三、二氧化碳的应用
1、根据二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大的性质，可用来灭火；
2、根据二氧化碳能溶于水，且与水反应生成碳酸的性质可作碳酸饮料；
3、根据二氧化碳是光合作用的原料，可作植物的气体肥料；
4、干冰升华吸热，可作制冷剂，用于人工降雨。
跟踪训练
一、选择题
1、CO2在下列变化中只发生物理变化的是（ ）
A、溶于水中 B、溶于石灰水中 C、进行光合作用 D、制成干冰
2、鉴别氢气、氧气和二氧化碳三种气体最简便的方法是（ ）
A、分别通入澄清石灰水 B、测定三种气体的密度
C、用燃着的木条放在集气瓶口 D、试验三种气体的溶解性
3、下列关于二氧化碳的说中，正确的是（ ）
A、二氧化碳由一个碳原子和两个氧原子构成 B、二氧化碳溶于水是一个物理变化
C、二氧化碳可以使紫色石蕊试液变无色 D、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的
4、下列说法中，正确的是（ ）
A、 CO2能溶于水，可用于制汽水
B、能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
C、因为CO2可与水反应生成H2CO3，所以H2CO3很稳定，不易分解。
D、干冰用于人工降雨和致冷剂，是利用了它的化学性质
5、冬季在我国北方用石灰浆刷墙后，常在房中放一盆炭火，它起的作用是（ ）
A、提高室内温度 B、增大室内CO2体积分数
C、降低室内潮气 D、提高室内温度，增大室内CO2体积分数
6、下图所示的有关二氧化碳性质的实验中，只能证明二氧化碳的物理性质的是（ ）

7、下列实验设计可行的是 （ ）
A.在实验室用一支漏底的试管，一个小烧杯，一个带导管的橡皮塞和一团细铜丝，可组装制取CO2的发生装置
B.用点燃的方法除去CO2中的少量CO杂质
C.用带火星的细木条来鉴别空气、氧气、二氧化碳。
D.用适量的稀硫酸来除去热水壶里的水垢（主要成分是碳酸钙）
实验室制CO2一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶中放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
9.下列事实中能较好的说明集气瓶里的气体是CO2的是（ ）
集气瓶正放在桌上，瓶中气体是无色的
往集气瓶里倒入紫色石蕊试液，振荡，试液变红色
将燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭
向集气瓶里倒入适量的澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
10、如图所示，一盆生长旺盛的植物密封在一个不透光的钟罩内，外边的清水使钟罩内的温度保持恒定。将该置放在温度为25℃的地方，那么红墨水柱的移动方向是（ ） （氢氧化钠可吸收二氧化碳）
A.向左移 B.向右移
C.不移动 D.先向左移，后向右移
二、填空题
1、(2013·湖州)小李学习了二氧化碳知识后，进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究，其实验步骤及装置如下。
①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体。
②试剂瓶中加入200毫升水(恰好加满)，塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。

(1)试剂瓶中加入的水应是________。 A．蒸馏水 B．自来水
(2)推动活塞时尽量缓慢，其目的是____________________________________。
(3)当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下，1体积水中能溶解________体积的二氧化碳。
2、(2013·成都)如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。

请回答下列问题：
(1)将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管________(选填“b”或“c”)相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是_______________
_________________________________________________________________。
(2)将A、B装置连接，观察到的现象是________________，可验证二氧化碳的性质是________________。
(3)将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为：____________________________________________________________。
(4)用E装置收集一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象时________________，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质____________，化学性质________________，________________。
3、(2013·宁波)小科发现暖水瓶中有一层淡黄色的水垢。据悉，该地区的水垢中除碳酸钙外，无其他盐类。他想探究还有没有其他物质，于是他收集水垢后经低温烘干进行下列实验：

取2.5 g水垢按图甲中的A装置高温加热充分反应(已知CaCO3CaO＋CO2↑)，产生的气体依次通过B、C装置，实验后发现C装置中氢氧化钠溶液增加了0.88 g。


①写出C装置中发生的化学反应方程式__________________。
②B装置中的浓硫酸是用来吸收反应中产生的水蒸气，这是利用浓硫酸的__________________性。
③该水垢所含碳酸钙的质量分数为__________________。
(2)按图乙所示的方法来实验，结果发现澄清石灰水没有变浑浊，原因是__________________。
4、(2013·台州)实验室常用气体的发生和收集装置如下图所示，回答下列问题：

(1)指出标号①的仪器名称________；
(2)制取二氧化碳气体，应选择上图中的________组合(填字母序号)；
(3)12.5克石灰石(碳酸钙的质量分数为80%，杂质不与酸反应)中，加入足量的稀盐酸充分反应，可制得二氧化碳多少克？
(4)用上述方法收集的二氧化碳可能会有空气，请你设计一个简单的实验来证明________________(画图或文字说明均可)。
5、小明同学在实验操作考核中，要完成的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。
(1)上面是实验桌上摆放好的该实验所需的用品，小明同学发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品，请你写出所缺仪器的名称__________________；所缺药品是__________________；
(2)写出制气反应的化学方程式：_________________；




(3)如图是小明实验时的主要步骤。
这些步骤的正确顺序是(填字母标号，下同)__________，其中操作有误的是_______________________________。









（注意：使燃着的木条熄灭的，除了二氧化碳还有氮气）
6、 (2013·温州)小明和小红利用下图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析。
(1)小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？请写出具体操作：
________________________________________________
2)小红认为用丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好。你认为她的理由是：____________________(写出一点)
(3)实验过程中小红发现反应有快慢，请你列举一种判断反应快慢的方法：________________________________。





























参考答案
针对训练
（1）长颈漏斗应深入液面一下；伸入锥形瓶中的导管太长，应伸到瓶口即；可应用向上排空气法收集气体；伸入集气瓶中的导管太短，应伸入到底部。（2）将燃烧的木条伸入瓶口，如果木条熄灭。（3）A
A
跟踪训练
D 2、C 3、D 4、A 5、D 6、D 7、A 8、C 9、D 10、A
填空题
（1）A (2)使二氧化碳完全溶于水 （3）0.6
1)将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管c相连，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故答案为：c；用燃着的木条靠近E瓶b导管口，木条火焰熄灭
(2)将A、B装置连接，观察到的现象是溶液由紫色变为红色，因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色变红色，故答案为：溶液由紫色变为红色；二氧化碳能与水反应生成碳酸；
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，可以用于检验二氧化碳气体的存在，故答案为：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
(4)将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是：燃着的蜡烛由下至上依次熄灭，这些现象说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大；不能燃烧，不支持燃烧，故答案为：燃着的蜡烛由下至上依次熄灭；密度比空气大；不能燃烧；不支持燃烧；
?高温?
.


?

3、1）①氢氧化钠和二氧化碳反应能生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2?+2NaOH═Na2CO3+H2O．
故填：CO2?+2NaOH═Na2CO3+H2O．
②浓硫酸能够用来吸收反应中产生的水蒸气，说明浓硫酸具有吸水性．
故填：吸水．
③C装置中氢氧化钠溶液增加了0.88g，说明碳酸钙分解生成了0.88g二氧化碳，
设碳酸钙的质量为X，
CaCO3
CaO+ CO2↑
100??????????? 44
?X??????????? 0.88g
100
44

X
0.88g

=
2g
2.5g


X=2g，
该水垢所含碳酸钙的质量分数为：
×100%=80%，
故填：80%．
（2）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢和二氧化碳进入石灰水中，氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸能和氢氧化钙反应，也能够和生成的碳酸钙反应，所以不能产生沉淀．
故填：浓盐酸具有挥发性，与氢氧化钙反应（或浓盐酸有挥发性，产生的沉淀被盐酸溶解）．
4、（1）标号①的仪器是酒精灯；
（2）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B，二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集；
（3）12.5克石灰石中碳酸钙的质量是12.5g×80%=10g
设生成二氧化碳的质量为x??????????
?CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
?100?????????????????44?
?10g???????? ????????x???
100
10g

=
44
x


???x=4.4g
??答：可制得二氧化碳质量4.4g．
（4）根据二氧化碳可与碱性溶液反应的性质，可将集有二氧化碳的试管或集气瓶等容器倒置在氢氧化钠溶液中，如观察到液体没有充满容器，则可?认为收集的气体中含有空气；
故答案为：（1）酒精灯；
（2）B和C；
?（3）4.4g；
（4）将集有二氧化碳的试管或集气瓶等容器倒置在碱溶液中，如观察到液体没有充满容器，则可?认为收集的气体中含有空气（画图也可）．
5、（1）镊子，稀盐百酸；（2）碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
（3）c a b d e；d


6、（1）将燃着的木条放在集气瓶瓶口（2）用丙装置收集气体可直接道观察到二氧化碳是否集满（或用丙装置收集到的二氧化碳纯版度比乙高）（3）比较相同时间内产生气泡的多少