中小学教育资源及组卷应用平台 第3节 大气中的二氧化碳 考点一、二氧化碳的性质 (一)物理性质 二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的,每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。CO2本身没有毒性,但CO2不能供给呼吸,在空气中的含量约占0.04%,当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。 在通常状态下,二氧化碳是一种无色、无味的气体,能溶于水,密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰,干冰易升华,常压下,在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳,同时吸收大量的热。 (二)化学性质 (1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。 (2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红) 碳酸不稳定,受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O (3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体,这一反应常用来检验二氧化碳] 典例1:下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( ) A.紫色石蕊试液变红 B.石灰水变浑浊 C.蜡烛熄灭 D.杠杆左高右低 变式1:如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着两支高低不同的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( ) A.将观察到高处的蜡烛先熄灭 B.不移开玻璃片,实验现象更明显 C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点 D.去掉烧杯中的一支蜡烛,也能得出同样的实验结论 变式2:某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质,下列说法正确的是 A.1、3纸花变色,2、4纸花不变色 B.上方木条先熄灭,下方木条后熄灭 C.对比1、3纸花的现象,说明CO2的密度比空气大 D.对比3、4纸花的现象,说明CO2能与水发生反应 变式3:如图所示是研究二氧化碳性质的创新实验装置,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。 (1)装置甲中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是 ; (2)取出装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热,发现石蕊试纸由红色变回紫色,其原因是 (用化学方程式表示); 考点二、二氧化碳的制取 西晋时期.《博物志》中记载了烧石灰石(CaCO3)制白灰(CaO)有气体产生的现象,这是关于二氧化碳的最早记录。CaCO3 高温===CaO+C02↑ 1766年,英国科学家卡文迪许成功收集到了这种气体,并证明了它和动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。 (1)药品:大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因:①不用Na2CO3代替大理石,是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快,不便于控制;②不用浓盐酸,是因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使CO2不纯;③不用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。 (2)原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2 ↑。 (3)制取装置如图所示: (4)收集:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时,导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气,使收集到的气体纯度较高。 (5)操作步骤:①按要求连接好仪器;②检查装置的气密性;③向反应器中装入大理石;④向长颈漏斗中注入稀盐酸;⑤收集气体;⑥验满。 注意:①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长,更不能伸到液面以下,否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时,末端必须伸到接近集气瓶底,便于排净集气瓶内的空气。 【能力拓展】 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大;如果小于29,则密度比空气的小。 典例1:科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的 ... ...
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