中考总复习:二氧化碳的性质、用途和制取归纳(提高)-知识讲解【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 CaCO3 CaO+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:CaCO3 CaO+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+H2O2. 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+CO23.生石灰中含有少量碳酸钙(CaO[CaCO3]):高温煅烧(不可加盐酸) CaCO3 CaO+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↓+H2O5.几种物质间转化的主要化学方程式:(1)C→CO :2C+O2 2CO C+CO2 2CO(2)C→CO2 :C+O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O3 3CO2↑+4Fe(3)CO→CO2 :2CO+O2 2CO2 CO+CuO Cu+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↑ CaCO3 CO2↑+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。