5.3 二氧化碳的制取 学案（习题无答案）

化学学科教师辅导讲义
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年 级：初三
辅导科目：初中化学
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5.3二氧化碳的性质和制法
361950142875入门测
入门测
1. 金刚石是天然存在的________的物质，经过加工后折光性________，光彩夺目。
石墨________、________而滑腻，能________、________。
无定形碳包括________、________、________、________等。
在氧气充足时，碳燃烧的产物是________；在氧气不充足时，碳燃烧的产物是________。
51523902921000 如图5－2－1所示是煤炉的剖面示意图，请完成下列问题。
(1)在煤炉的下部，碳完全燃烧，其反应的化学方程式是_____________（1分）。
(2)在煤炉的中部，可能发生反应的化学方程式是________________（1分）。
(3)煤炉上部产生浅蓝色火焰，其反应的化学方程式是_____________（1分）。
5. 一氧化碳（CO）的化学性质有 和 。
0183515二氧化碳的性质及制法
1000000二氧化碳的性质及制法
390525161925知识精讲
知识精讲
1、知识点框架：
398907017081500（一）、二氧化碳的性质
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）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
5069205152400实验：倾倒二氧化碳灭火
讨论：观察课本实验5－5（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。　　　　　　　　　　
结论：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）实验：二氧化碳与水反应　　
讨论：观察课本实验5－6 a，b,c（如下图所示）并分析。
5651500148590000原理：CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
反应式：CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H2O+CO2↑
结论分析：a 中塑料瓶变瘪说明二氧化碳能溶于水，1体积水中大约能溶解1体积的二氧化碳气体；
B 中紫色石蕊溶液变红色，说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红；
C 中将上述试管加热后，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。
实验：二氧化碳与澄清的石灰水反应
讨论：观察课本实验5－7（如下图所示）并分析。
现象与分析：往试管中的澄清石灰水里吹气，澄清石灰水变浑浊。
结论：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。
反应式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（清变浊）
总结：
二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；二氧化碳的密度比空气大。
CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
注意：
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是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。酸使石蕊变红。
3．二氧化碳能溶于水是物理性质；与水发生反应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）。
（二）、实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳
4237990175895001）药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。
2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
3）发生装置和收集装置：
发生装置：“固——液不加热型”。气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。制取二氧化碳常用的发生装置如下：
B. 装置连接时要注意以下两点：
569595038227000①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出；
②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。否则气体就无法从导管口排出。
50615853746500收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。二氧
化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所
示）。收集时要注意将导管插到瓶底。　 　
验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。
5）检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。
6）药品选用应注意的问题：
1. 不能用浓盐酸。浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。
不能用硫酸。因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）
生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。
3. 不可用碳酸钠。因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。
注意事项：
①　试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。
②　长颈漏斗要伸入液面以下
8. 实验室制取气体的一般思路和方法：
（1）首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，研究如何验证制得的气体等。
（2）选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。
（3）制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。
（4）验证气体时，实验现象要明显。
2.氧气、二氧化碳的实验室制法比较：
气体名称
氧气
二氧化碳
反应原理
过氧化氢催化分解或高锰酸钾受热分解
大理石（或石灰石）与稀盐酸反应
化学方程式
2H2O22H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
（注意：加热高锰酸钾制氧气时，试管口处要放一小团棉花）
收集装置
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃
通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊
验满方法
将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则证明满了
将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则证明满了
（三）、二氧化碳对人类生活和环境有何影响
二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。
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：煤、石油、天然气等化石燃料它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；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. 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。
（四）、自然界中的碳循环是怎样进行的
根据图了解自然界中的碳循环。
植物的光合作用2．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
371475165735三点剖析
三点剖析
小结
61785538100
106489576200 2312670171450 物理性质
性质 原理
化学性质 装置
1550670110490 实验室制法 检验
收集
二氧化碳 自然界中的碳循环 验满
利弊
409575-38100题模精讲
题模精讲
下列有关验证二氧化碳性质的实验中，只和它的物理性质有关的是（ ）
A． B． C． D．
下列有关二氧化碳的说法正确的是(?? )
494474545656500?二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，因此化学性质相同
B.?二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料
C.?二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳属于酸
D.?进入久未开启的菜窖前，要做灯火试验，因为二氧化碳不供给呼吸
如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有（　　）
①不能燃烧 ②不能支持燃烧 ③还原性 ④密度比空气大
⑤密度比空气小
53657509525000①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②⑤
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CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（　　）
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
5. 实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ）
167005161925
A B C D
6.如图A中锥形瓶装石灰石，长颈漏斗中注入稀盐酸，则下列实验不能达目的是（　　）
40386008826500A．图A能成功制取并收集二氧化碳
B．若图B中试剂为足量澄清石灰水，则可检验二氧化碳
C．图C用于干燥二氧化碳，则气体应a进b出
D．图D可用于证明二氧化碳密度比空气大且能灭火
7.干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。
(1)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。
(2)干冰转化成二氧化碳气体后能参与绿色植物的光合作用，故在大棚蔬菜种植中作 。
475043522225008.现用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体（如下图所示）：
（1）写出该反应的化学方程式 。
(2)下图是制取二氧化碳的装置图，指出图中小试管A的作用 。
（3）怎样判断集气瓶中已集满二氧化碳气体 。
9.某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。
5029204191000
（1）写出图中仪器a、b的名称 a ，b 。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。应选择的气体发生装置是 ，气体收集装置是 。
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，应选择的发生装置是 ，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管 （填①或②）通入
314325-19050随堂练习
随堂练习
1.“低能耗”、“低废水”、“低废弃物”是低碳理念的重要内涵．下列做法不符合“低 碳”要求的是（ ）
A．纸张双面使用 B．冬天将空调温度调得很高
C．循环使用生活用水 D．减少使用一次性筷子
2．下列关于 O2、CO2 的叙述，正确的是（ ）
A．CO2 可以灭火 B．O2 使带火星的木条复燃，具有可燃性
C．CO2 的主要来源是植物的光合作用 D．O2、CO2 中都含有氧分子
3．下列用途不能体现该物质的性质的是（ ）
A．金刚石可以刻划玻璃，说明金刚石硬度大
B．二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，说明二氧化碳具有碱性
C．一氧化碳可用于工业炼铁，说明一氧化碳具有还原性
D．活性炭可用于防毒面具，说明活性炭具有吸附性
4．下列有关验证二氧化碳性质的实验中，只和它的物理性质有关的是（ ）
A． B． C． D ．
5．已知镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO2 2MgO+C根据以上信息，下列说法错误的是（ ）
A．发生了氧化反应 B．该反应放出热量
C．该反应中所有元素的化合价均发生变化
D．不是任何情况下都能用二氧化碳灭火
6．取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁粉，用红 热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上，你会看到镁粉在干冰内继续燃烧，像冰 灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。下列有关说法错误的是（ ）
A．该实验说明金属 Mg 可与 CO2 反应
B．该实验说明干冰易升华
C．干冰中的分子间没有间隔
D．干冰升华时，CO2 分子间的距离变大
二、填空题
61823602747010007. 如图是教材中“二氧化碳的溶解性实验”﹣﹣向一个收集满二氧化碳气体的质 地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化．请问
（1）指出仪器 A 的名称 。
（2）实验操作中，旋紧瓶盖后，还须进行的操作是
（3）最后可观察到的实验现象是 。
（4）实验时得出的结论是二氧化碳能溶于水，化学方程式 。
（5）往瓶中加入石蕊溶液有什么现象 。为什么？
8. 在用石灰浆刚粉刷过墙壁的室内放一个炭火盆，发生的化学反应有① ，② ，因为有 生成，墙壁表面有一层水珠，过一段时 间由于炭火的烘烤，墙壁不但干燥得快，而且由于生成有 ，变得又白又 坚硬．
右下图是某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图
353187011874500(部分反应条件和部分生成物省略)。
请按下列要求填空：
(1)物质a主要成分的化学式是 ；
(2)物质b主要成分中阳离子是 ；
(3)物质c(C6H12O6) 中C、H、O三种元素的质量比是 ；
(4)写出由CO2生成物质d的化学反应方程式
；
(5)标出物质e化学式中带点元素的化合价 。
361950-28575能力拓展
能力拓展
一、选择题（共7题，每题1分）
实验室制取二氧化碳时，为了控制反应的发生与停止，可选用的装置（铁架 台省略）是（ ）
42208457175500317436513906500 B． C． D.
497903510033000用如图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列叙述正确的是（ ）
浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B.粗铜丝能控制反应的发生和停止
C.二氧化碳不溶于水
D．能验证二氧化碳的密度比空气大
3. 某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是（ ）
A．B 处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
4713605-24955500B．C 出溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D 处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
D．D 处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
4. 常用于检验二氧化碳的物质是（ ）
A．水 B．食盐水 C．澄清石灰水 D．糖水
5. 欲检验 CO 气体中是否含有 CO2 可将混合气体通入（ ）
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．石灰水 D．石蕊溶液
6. 检验集气瓶中的二氧化碳是否收集满的方法是（ ）
A．用肉眼观察 B．将燃着的木条伸到集气瓶口
C．称量集气瓶的质量 D．将石灰水倒入集气瓶中振荡
7. 下列有关二氧化碳的检验、制备、收集和用途能达到目的是（ ） ）
A．实验室制取二氧化碳时一般用排水法收集
B．二氧化碳能参与光合作用，所以可作气体肥料
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
二、填空题（共2题，每空0.5分，共8分）
8. 根据下列装置图回答问题
5087620639699000（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式是 。（1分）
（2）二氧化碳通入紫色石蕊溶液，试液变 色。
（3）实验室用一定质量的氯化钾和二氧化锰制取氧气，通过排水法测定所收集 的氧气的体积（装置如图）
①其中二氧化锰的作用是 。
②若各装置的链接顺序是：a→b→c→d，B 瓶内的导管（“b”或“c”）该怎么延伸， 请在装置中画出。
③用 12.25g 氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为 ，（1分）氯酸钾的相对分子质量 ，计算完成反应后产生氧气的质量为 g。
（4）根据③的氧气的质量计算得出的氧气体积为理论值。如果实际测得氧气的
体积大于理论值（水的体积测量准确），你认为原因可能是 。（任写一种 情况）
9.化学是一门实验科学，许多结论都是通过实验得到的。如图是我们在学习二氧化碳的性质时所做过的一些实验，请回答相关问题：
4283075-19939000（1）当图甲的试管里澄清的石灰水时，可观察到________________现象；
（2）图乙所示的实验目的是________________；
（3）图丙所示的实验说明了二氧化碳具有________________性质。
三、计算题（5分）
11. 温室里预制224LCO2（按标准状况计算，CO2密度为1.964g/L）备用，至少需要多少含杂质20%的石灰石与足量稀盐酸反应？