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二氧化碳的相关性质
第二节二氧化碳的相关性质
讲方式
一、考查二氧化碳的性质和用途
:
无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳叫做干冰。
2.化学性质:
(1)一样情形下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸。
(2)与水反映生成碳酸:
CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳固,易分解:
H2CO3=H2O+CO2↑
(3)能使澄清的石灰水变浑浊:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O该反映用于查验二氧化碳;这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的缘故。
(4)与灼热的碳反映:
C+CO2
2CO(吸热反映,既是化合反映又是氧化还原反映,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3.用途:
(1)灭火(灭火器原理:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)既利用其物理性质(密度比空气大),又利用其化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(2)干冰用于人工降雨、制冷剂(利用干冰升华时要吸收大量的热)。
(3)气体肥料。
(4)光合作用。
(5)化工产品的原料。
4.二氧化碳对环境的阻碍:
(1)过量排放引发温室效应。
①造成温室效应的要紧缘故:
人类消耗的化石能源急剧增加,丛林受到破坏等。
②减轻温室效应的方法:
减少化石燃料的燃烧;植树造林;利用清洁能源等。
(2)由于二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地址要注意通风换气。
二、考查实验室制取二氧化碳的方式
1.药品:
石灰石与稀盐酸。
2.原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3.装置图:
4.气体搜集方式:
向上排空气法(密度比空气大,能溶于水)。
5.查验方式:
将制得的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,那么是二氧化碳气体。
6.验满方式:
将点燃的木条放在集气瓶口,如木条熄灭,证明已集满二氧化碳气体。
7.二氧化碳的工业制法:
CaCO3
CaO+CO2↑
生石灰和水反映可得熟石灰:
CaO+H2O=Ca(OH)2
学思路
铺垫1.(江苏中考)以下关于二氧化碳的说法错误的选项是()
B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
【解析】二氧化碳与水反映生成碳酸,碳酸具有酸性,因此二氧化碳可用于制碳酸类饮料。
固体CO2叫做“干冰”,其升华时会吸收大量的热,因此具有很多重要的用途;而“冰”是水的固体,二者要注意区分。
常温下二氧化碳是一种无色无味的气体,二氧化碳浓度太高会致使人窒息死亡,但二氧化碳本身是无毒的气体。
【答案】C
铺垫2.实验室制取二氧化碳能够选用的发生装置是()
ABCD
【解析】二氧化碳的实验室制法是固-液常温型。
因此选择B的发生装置,A是固-固加热型,C是固-液加热型,D反映装置有错误。
【答案】B
压轴题.以下图是化学实验中经常使用的几种装置。
请回答以下问题:
(1)指出有编号的仪器名称:
①,②。
(2)利用上述A、装置的组合能够制取二氧化碳气体,写出实验室制取该气体的化学反映方程式。
【答案】
(1)①分液漏斗②集气瓶
(2)DCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】二氧化碳易溶于水,因此不能用排水法搜集,二氧化碳密度比空气大,因此用向上排空气法搜集。
提能力
1.小红同窗为探讨二氧化碳与水反映的生成物,做了如下实验:
将水倒入集满二氧化碳且质地较软的塑料瓶中,当即旋紧瓶盖,振荡;再取塑料瓶中液体少量,向试管中滴加紫色石蕊试液,观看到紫色石蕊试液变成了红色。
为了探讨是什么物质使紫色石蕊变红了,小红同窗作了斗胆猜想,并用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花设计了以下四个实验方案来验证自己的猜想(如图1)
图1
⑴请和小同窗一路完成下表。
猜想
实验方案
实验现象
结论
可能是CO2使石蕊试液变红
Ⅲ
紫色小花不变色
Ⅱ
紫色小花不变色
猜想错误
可能是CO2和水发生反应的生成物使石蕊变红
猜想正确
⑵小红同窗做了一个对如实验来确信CO2与水反映生成具有酸性的物质,此对实验方案是___________(填上图中的实验方案序号)
【答案】
(1)
猜想
实验方案
实验现象
结论
猜想错误
可能是水使石蕊试液变红
Ⅵ
紫色小花变色
(2)Ⅰ。
【解析】实验Ⅰ和Ⅱ对照,说明稀醋酸使紫色石蕊变红,而水不能使紫色石蕊变色,Ⅲ中说明二氧化碳不能使石蕊变红色,Ⅰ和Ⅳ对照,说明二氧化碳与水反映生成的碳酸具有酸的性质。
2.某研究性学习小组的同窗欲利用以下装置(如图2所示)探讨绿色植物呼吸作用进程中是不是有二氧化碳气体产生,设计的探讨实验进程如下:
图2
(1)假设:
绿色植物在呼吸作用进程中有二氧化碳产生。
(2)设计方案:
使绿色植物在避光的黑暗处发生呼吸作用,查验呼吸进程中产生的气体。
(3)查阅资料:
①绿色植物光合作用进程:
二氧化碳+水→有机物+氧气(条件:
光、叶绿体)
②绿色植物呼吸作用进程:
有机物+氧气→二氧化碳+水(条件:
酶存在)
(4)实验:
操作步骤
简答
①将各装置按图所示连接好并装入化学试剂,C中放入绿色植物
①A装置的作用是___________________
②B装置的作用是___________________
③C处玻璃罩不能透光的原因是_________________
②往A的导管口缓缓连续鼓入空气一段时间
④A装置中应观察到的现象是_____________,化学方程式为_______________
⑤D装置应观察到的现象是_____________________
(5)结论与讨论:
①能表示那个探讨实验取得成功的两个要紧现象是________________和_____________。
②若是该小组探讨的结论不正确,缘故是多方面的。
请从实验条件操纵上找可能的两个缘故。
一是________________________;二是_______________________。
【答案】
(4)①除尽空气中二氧化碳等酸性气体②查验二氧化碳是不是被除净
③保证绿色植物只发生呼吸作用或幸免绿色植物发生光合作用
④显现浑浊CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O⑤变浑浊
(5)①B中不显现浑浊D中显现浑浊
②鼓入空气时刻不够D中石灰水太少(C中绿色植物太少,C装置中的玻璃罩漏光;合理答案都可)
【解析】A、B两个装置主若是为了除去空气中的二氧化碳和查验二氧化碳是不是除净的作用,才能保证本实验的正确性。
结论不正确的缘故是多方面的,具有开放性,从实验的角度综合分析。
3.聪聪同窗搜集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片,并设计了如图所示的装置来制取二氧化碳,该装置能随时操纵反映的发生。
请回答以下问题:
(1)大理石放在中,装置(a)中的反映的化学方程式为;
(2)用装置(b)搜集二氧化碳,验满时应把燃着的木条放在(选填字母)处。
【答案】⑴小药瓶,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;⑵a
【解析】此题以家庭废弃物的利用为起点研究化学问题,这是尔后命题的新趋势之一。
解题时要抓住“该装置能随时操纵反映的发生”这一关键提示语,联系实验室制取CO2的简易装置,即可能得出应将大理石放在小塑料瓶中。
用向上排空气法搜集CO2气体的验满方式是把燃着的木条放在集气瓶口,看火焰是不是熄灭。
4.实验室用来制备和搜集气体的部份装置如图所示:
(1)①用高锰酸钾制备氧气,选用的发生装置为(填序号)
②选用该装置的理由是。
③利用该装置的注意事项之一是。
④利用该装置还可完成的另一个实验的名称是。
(2)①石灰石和稀盐酸反映制CO2气体,选用的搜集装置为(填序号)
②能用该装置搜集的气体必需具有的物理性质是;
③要证明集气瓶内已经集满二氧化碳气体,应该进行的操作和观看到的现象是;
④假假设二氧化碳气体始终不能搜集满,除装置漏气外,还可能的一种缘故是
(3)请设计一个实验,证明在相同温度和压强下,二氧化碳气体的密度比空气的密度大,然后填写以下实验报告。
实验步骤
实验现象
结论
相同温度、相同压强下,二氧化碳的密度比空气的密度大
【答案】
(1)①甲;②该装置适用于加热固体反映物制气体。
高锰酸钾是固体,制备氧气时需要加热;③试管口要略向下倾斜(其他合理答案也可);④碳酸氢铵受热分解(其他合理答案也可);
(2)①丙;②密度比空气大(写“比空气重”也行);③用一根燃着的小木条放在集气瓶口,假设木条火焰立刻熄灭,那么证明集气瓶中已经充满二氧化碳;④反映物的量不足
(3)实验步骤:
在一个烧杯中放入一高一低两根蜡烛,将蜡烛点燃。
再将二氧化碳气体沿着烧杯壁慢慢倒入。
实验现象:
低的蜡烛火焰先熄灭。
(或实验步骤:
做一个简易天平,在天平的两头各挂一个大纸袋并调成天平平稳,然后搜集一大集气瓶的二氧化碳气体并倒入其中的一个纸袋中。
实验现象:
天平倾倒二氧化碳的一侧纸袋下沉。
)
【解析】实验室用加热高锰酸钾的方式制氧气,所选装置为“固+固加热”型装置,柴炭粉还原氧化铜、碳酸氢铵受热分解等实验都可用此装置;二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水,搜集二氧化碳只能用向上排空气法;集气瓶内集满二氧化碳的标志是瓶口处也有二氧化碳存在,因此,可用一燃着的小木条放在集气瓶口,假设木条火焰立刻熄灭,那么证明集气瓶中已经充满二氧化碳。
假设实验进程中反映物的量不足,也会致使二氧化碳气体集不满集气瓶。
5.(苏州中考)请依照图3回答以下问题。
A图B图
图3
(1)仪器a的名称是。
(2)写出锥形瓶内反映的化学反映方程式式:
。
(3)锥形瓶内的反映进行较长时刻后,用燃着的火柴放在集气瓶口,火焰仍不熄灭的缘故是
。
(4)如B图所示,将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧杯中,发觉上层蜡烛先熄灭,试说明缘故。
。
⑸实验室一样用向上排空气法搜集二氧化碳气体,试问可否用排水法搜集到二氧化碳?
请说明理由。
(已知:
通常状况下1L水大约能溶解1L二氧化碳气体)
。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)长颈漏斗未伸入液面,造成气体逸出;(4)因上层燃着的蜡烛先接触倒入的二氧化碳;
(5)能。
因为CO2溶解性有限,而且水中一样有一些空气中的二氧化碳溶解在里面。
【解析】依照图和二氧化碳的性质咱们可知,二氧化碳能灭火,而B图中上层燃着的蜡烛先接触倒入的二氧化碳,因此先熄灭。
⑸中设计了实际制备中的问题,咱们理论上以为一样不能用排水法搜集二氧化碳气体,但事实上咱们用的自来水中都含有了二氧化碳气体(空气中二氧化碳气体溶解在内),因此咱们能够用排水法来搜集二氧化碳气体。
6.如图4为自然界中碳循环示用意。
⑴海洋能够吸收二氧化碳,其缘故之一是二氧化碳能够跟水
反映,请写出该反映的反映方程式;
⑵请验证人和动物呼出的气体中含有二氧化碳(用化学方程
式表示):
;
⑶请依照图简述二氧化碳对生活和环境的阻碍(各写出一条即可):
利:
;
弊:
。
图4
【答案】
(1)CO2+H2O=H2CO3
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)利:
二氧化碳增进植物光合作用;弊:
二氧化碳逐年增多引发温室效应。
【解析】
(1)二氧化碳与水反映生成碳酸CO2+H2O=H2CO3
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,生成碳酸钙和水,可用来验证二氧化碳。
(3)二氧化碳是植物光合作用的原料,这是有利的一面,但排放量过量会造成温室效应,海平面上升,淹没城市。
7.某化学爱好小组用图2-3-26所示的装置做有关CO2气体的性质实验:
(1)甲同窗将搜集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊试液中(见装置A),并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象;
②写出反映的化学方程式。
(2)乙同窗挤压装置B中滴管的胶头,使其中的Ca(0H)2溶液滴入烧瓶,并轻轻振荡,系在导气管一端的气球慢慢胀大,产生这一现象的缘故是。
【答案】
(1)①试管内液面上升,紫色石蕊试液变红;②CO2+H2O=H2CO3
(2)CO2与Ca(0H)2溶液反映后,烧瓶内气压小于外界大气压,空气进入气球。
【解析】
(1)搜集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊试液中时,CO2和石蕊试液中的水反映生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红;因为CO2与水发生了反映,使得试管中的CO2减少,压强随之减少,在外界大气压强的作用下,试管中的液体上升,形成一段液柱。
(2)Ca(0H)2溶液滴入烧瓶中时与CO2发生了反映,随着反映的进行,烧瓶中的CO2减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,外面的空气进入气球中,气球膨胀。
8.如图所示是实验室制取和查验二氧化碳气体性质的实验装置图,请回答以下问题:
(1)装置甲中装的药品是、。
(2)假设装置乙中装的是澄清石灰水,那么反映会显现的现象是。
(3)假设丙中装的是紫色石蕊试液,那么反映中会显现的现象是。
(4)假设装置丁中放置的是高低不同燃着的蜡烛,依照发生的现象,说明二氧化碳的物理性质有,化学性质有。
【答案】
(1)大理石(或石灰石);稀盐酸
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)紫色石蕊试液变红
(4)燃着的蜡烛自下而上依次熄灭;密度比空气大;不燃烧也不支持燃烧
【解析】
(1)实验室经常使用大理石或石灰石和稀盐酸反映制取CO2
(2)CO2与澄清石灰水反映生成碳酸钙沉淀和水,因此现象为澄清石灰水变浑浊
(3)CO2与水反映生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红
(4)燃着的蜡烛自下而上依次熄灭;密度比空气大;不燃烧也不支持燃烧。
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