中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳.docx
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中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳
【考纲要求】
1.掌握二氧化碳的化学性质和物理性质;了解二氧化碳的用途以及温室效应。
2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。
【知识网络】
无色无味的气体
物理性质密度比空气大
能溶于水
①一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
②与水反应生成碳酸:
CO2+H2O=H2CO3碳酸能使紫色石蕊试液变红
二氧化碳化学性质③能使澄清的石灰水变浑浊:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
④与灼热的碳反应:
C+CO22CO
①药品:
大理石或石灰石和稀盐酸
②反应原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
实验室制法③装置:
固液不加热型
④收集方法:
向上排空气法
⑤验满方法:
用燃烧的木条放在瓶口,木条熄灭则满
⑥检验方法:
通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
工业制法:
煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑
用途:
灭火,光合作用,化工原料,制冷剂
【考点梳理】
考点一、二氧化碳的性质和用途
1.物理性质:
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)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸。
(2)与水反应生成碳酸:
CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定,易分解:
H2CO3=H2O+CO2↑
(3)能使澄清的石灰水变浑浊:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O该反应用于检验二氧化碳;这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。
(4)与灼热的碳反应:
C+CO22CO(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,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影响:
⑴过多排放引起温室效应。
①造成温室效应的主要原因:
人类消耗的化石能源急剧增加,森林遭到破坏等。
②减轻温室效应的措施:
减少化石燃料的燃烧;植树造林;使用清洁能源等。
⑵由于二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方要注意通风换气。
要点诠释:
1.不要将“干冰”和“冰”混为一谈。
在一定的条件下(加压降温),二氧化碳气体会变成固体,固态的二氧化碳叫“干冰”,“冰”是液态水在一定条件下变成的固态物质。
2.二氧化碳溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是不同的,前者是二氧化碳以分子的形式存在于水中,后者是二氧化碳与水反应生成具有酸性的物质碳酸,前者是物理变化,后者是化学变化。
3.一般情况下,二氧化碳不能支持普通的物质燃烧,特殊情况下也能支持某物质燃烧,如镁等活泼金属在点燃的条件下,也能在二氧化碳中继续燃烧下去。
4.人在二氧化碳含量较高的环境中感到不适甚至死亡,不是因为二氧化碳有毒,而是因为二氧化碳不能供给呼吸。
当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时,会对人体健康产生影响,达到10%会使人窒息而死亡。
考点二、实验室制取二氧化碳的方法
1.药品:
石灰石与稀盐酸。
2.原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3.装置图:
4.气体收集方法:
向上排空气法(密度比空气大,能溶于水)。
5.检验方法:
将制得的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,则是二氧化碳气体。
6.验满方法:
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:
CaCO3CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:
CaO+H2O=Ca(OH)2
要点诠释:
实验室制取二氧化碳应注意:
1.不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸具有较强的挥发性,会使生成的CO2中混有氯化氢气体而不纯。
不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成微溶于水的CaSO4,CaSO4覆盖在石灰石表面,阻止反应的继续进行。
不能用碳酸钠代替石灰石,因为Na2CO3易溶于水,与盐酸反应速率快,不利于收集二氧化碳气体。
2.长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。
反应器内的导管稍露出胶塞即可,不宜太长,否则不利于气体的导出。
3.收集时瓶口覆盖毛玻璃片,且导管应伸到接近集气瓶底部处,便于尽快排净空气,收集较纯的气体。
4.检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。
因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应,而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外,还有氮气、稀有气体等。
考点三、几种常见物质的除杂、检验方法及相互转化的化学方程式
1.一氧化碳(或氧气、氢气等)中含有少量二氧化碳(CO[CO2]):
将混合气通入氢氧化钠溶液中。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
2.二氧化碳中含有少量一氧化碳(CO2[CO]):
将混合气通过灼热的氧化铜。
CO+CuO△Cu+CO2
3.生石灰中含有少量碳酸钙(CaO[CaCO3]):
高温煅烧(不可加盐酸)。
CaCO3CaO+CO2↑
4.CO32-的检验(CaCO3、Na2CO3等碳酸盐):
加入适量稀盐酸,再将产生的气体通入澄清石灰水中。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
5.几种物质间转化的主要化学方程式:
(1)C→CO:
2C+O22COC+CO22CO
(2)C→CO2:
C+O2CO2C+2CuO2Cu+CO2↑
3C+2Fe2O33CO2↑+4Fe
(3)CO→CO2:
2CO+O22CO2CO+CuOCu+CO2
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(4)CO2→H2CO3:
CO2+H2O=H2CO3
(5)H2CO3→CO2:
H2CO3=CO2↑+H2O
(6)CO2→CaCO3:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(7)CaCO3→CO2:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3CO2↑+CaO
要点诠释:
1.除杂原则:
不增加新杂质,不减少被提纯的物质,杂质与被提纯物质要易于分离。
除杂不仅原理要正确,而且操作要切实可行。
2.如要除去CO2中的少量CO,一般用还原CuO的方法,不能用点燃(少量CO不能点燃)或通入石灰水(可除去CO2)来除去CO。
若要除去CO中的CO2,一般用通入氢氧化钠溶液的方法来除去CO2。
【典型例题】
类型一、考查二氧化碳的性质、用途及实验室制法
1.用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。
下列关于该实验的叙述正确的是()
A.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.产生的二氧化碳可用生石灰干燥
D.能验证二氧化碳的密度比空气大
【思路点拨】掌握实验室制取二氧化碳的装置、原理、干燥方法以及二氧化碳的性质。
【答案】B
【解析】石灰石与稀盐酸接触后发生反应,产生二氧化碳气体与水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红。
生石灰与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应,故C不正确;该实验不能验证二氧化碳的密度比空气大,故D不正确。
【总结升华】本题易错选C。
要注意用生石灰干燥二氧化碳时,由于二氧化碳中含有水蒸气,氧化钙会先和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能和二氧化碳发生反应。
举一反三:
【变式】(2012四川)固体CO2又称干冰,易升华。
干冰灭火器常用于扑救档案资料室发生的火灾,下列关于干冰灭火的说法不正确的是()
A.干冰升华时吸热,降低可燃物的着火点B.CO2覆盖在可燃物表面,隔绝空气
C.CO2不能支持燃烧D.干冰升华后不污染档案资料【答案】A
【解析】着火点是物质的固有属性。
干冰升华时吸热,不能降低可燃物的着火点。
干冰灭火的原理是利用干冰升华吸收,使温度降低到可燃物的着火点以下。
类型二、考查有关二氧化碳的性质、制法的综合实验题
2.如图所示是制取二氧化碳并验证二氧化碳性质的装置图。
试回答下列问题:
(1)写出有标号的仪器名称:
a,b,c。
(2)用装置2来检验二氧化碳,则盛放的试剂名称是,反应现象是。
(3)用装置3证明二氧化碳与水反应生成碳酸,则装置3中除水外还应加入的试剂是,实验现象是
(4)装置4中放有燃着的高低不同的蜡烛,观察到的现象是,这个现象说明二氧化碳具有的性质是、、。
【思路点拨】本题综合考查了二氧化碳的性质以及对相应实验现象的描述。
二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红。
【答案与解析】
(1)长颈漏斗广口瓶烧杯
(2)澄清石灰水澄清石灰水变浑浊
(3)紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红
(4)下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭不可燃不助燃密度比空气大
【总结升华】检验二氧化碳气体用澄清的石灰水,而不能用燃着的木条,使燃着的木条熄灭的不一定是二氧化碳气体。
3.我市某校研究性学习小组在老师指导下,对呼吸作用是否产生二氧化碳进行探究。
现请你一同参与:
[提出问题]呼吸作用是否产生二氧化碳?
[设计方案并进行实验]
小雪:
在试管中加入2mL蒸馏水,用一支玻璃导管插入水中吹气,结果未发现明显的现象。
小宁:
在试管中加入2mL澄清石灰水,用玻璃导管向试管中的溶液吹气,产生的现象是:
_________________,反应的化学方程式为:
___________________。
[解释与结论]根据他们的方案和实验,小雪方案中的实验原理用化学方程式表示为:
__________;小宁的结论为:
____________。
[评价与反思]小雪的方案若加以完善,且继续实验,也能得到小宁同样的结论。
请你设计方案________________________(要求写出实验操作及产生的现象)。
【思路点拨】由题意知,此探究实验的目的是证明人呼出的气体含有CO2,因此小宁向澄清石灰水中呼气,会观察到石灰水变浑浊,因为发生了反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
而小雪往蒸馏水中吹气,由于发生反应CO2+H2O=H2CO3,而无明显现象,所以可以用检验碳酸存在的方法来证明CO2的存在,向所得溶液中滴入1~2滴紫色石蕊试液,溶液若变红即可。
【答案与解析】
[设计方案并进行实验]澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
[解释与结论]CO2+H2O=H2CO3 呼吸作用有CO2产生
[评价与反思]向所得溶液中滴入1~2滴紫色石蕊试液,溶液变红
【总结升华】此题借呼出气体的探究情景考查了CO2的化学性质及碳酸的性质。
4.化学是一门以实验为基础的科学。
利用图中仪器和装置回答下列问题。
(1)配制一定质量分数的NaCl溶液,除需要量筒外,还需上述玻璃仪器中的_____(填序号);用量筒量取一定体积水,读数时视线应________________________。
(2)实验室制取的CO2中常混有HCl气体,为除去CO2中少量的HCl气体,不纯的气体应从E装置____________管口进入;实验室收集二氧化碳时,可选用的收集装置是____________(填字母代号)。
【思路点拨】掌握常见化学仪器的用途、操作要点以及二氧化碳的实验室制取方法。
【答案】
(1)②③与凹液面最低处相平
(2)aA
【解析】
(1)配制溶液时实验仪器的掌握可结合操作步骤来进行,“计算、称量”用到的仪器有天平、药匙,量筒、滴管),“溶解”
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