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二氧化碳的性质和制取（讲义）知识点睛1.二氧化碳的性质（1）物理性质无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态二氧化碳为白色雪花状固体，俗称，常用作制冷剂，也可用于人工降雨。（2）化学性质①不燃烧，也不支持燃烧②与水反应化学方程式：生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红；碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水。化学方程式：③与澄清石灰水反应（此反应用来检验二氧化碳）化学方程式：与氢氧化钠溶液反应（此反应用来吸收二氧化碳）化学方程式：（3）用途灭火、光合作用、气体肥料、制冷剂、人工降雨等。2.二氧化碳的制取（1）工业制取二氧化碳反应原理：【拓展】CaO易与水发生反应，大量的热，可用作干燥剂，反应的化学方程式：。（2）实验室制取二氧化碳①药品：和反应原理：a．不选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发产生，导致收集到的CO2不纯。b．不选用稀硫酸，因为反应生成的微溶于水，会附着在大理石的表面阻止反应继续进行。c．不选用碳酸钠粉末，因为碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太，不方便收集。（Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑）②实验装置实验室制取的CO2中常混有HCl和水蒸气，可利用如下装置进行净化。饱和NaHCO3溶液可除去HCl，浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，除去水蒸气。【拓展】万能瓶的应用图A：收集气体（根据气体密度选择合适的进气口）；图B（短进长出）：收集气体（液体被挤入烧杯）；图C（长进短出）：除去杂质（气体充分接触液体）；图D（长进长出）：既能除杂质，又能收集气体。③二氧化碳的检验、验满a．检验：通入澄清石灰水。b．验满：燃着的木条放在集气瓶口。精讲精练1.下列有关二氧化碳的实验只能证明其物理性质的是（）A．B．C．D．2.检验久未开启的菜窖内CO2浓度是否过大的正确方法是（）A．带入一杯水B．带入一个接通电源的手电筒C．带入一支盛满澄清石灰水的试管D．带入一盏点燃的油灯3.如图所示，水槽内盛有澄清石灰水，点燃高低不同的两支蜡烛，用钟罩将其扣在水槽内。实验中可以观察到的现象有：①钟罩内澄清石灰水变浑浊；现象①用化学方程式表示为。4.为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了探究实验方案。A同学的方案是将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，观察溶液的颜色变化。B同学的实验方案是取四朵石蕊溶液染成的紫色干燥小花，按图中的步骤依次进行实验，观察小花颜色的变化。请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价：（1）哪个同学的方案合理：。（2）B同学的方案中观察到纸花的颜色变化是：①纸花变红②纸花③纸花④纸花（3）B同学进行的①、②、③三项实验的目的分别是：（4）写出B同学方案中实验④中发生反应的化学方程式：5.小明先往盛有氧气的集气瓶中加入少量水，然后滴入几滴石蕊溶液，溶液颜色没有改变。接着他把燃着的硫放入集气瓶中，过一会儿，溶液变为红色，集气瓶温度升高。请回答：（1）图中硫燃烧时还会产生什么现象？（2）为了证明二氧化硫能否与水反应，应补做什么实验？6.某同学利用如图装置验证二氧化碳的相关化学性质。（1）补全步骤②中的现象：。（2）步骤③中“气球1继续变大”的原因是（3）通过本实验能验证的二氧化碳的化学性质是（4）简述此微型实验的优点是。7.某课外小组同学将玻璃罩内充满纯净的CO2，如图A所示，在光照充足的条件下，经过一段时间后，该小组同学用注射器从a处抽取气体，测定玻璃罩内气体的成分及其含量。【实验1】检验玻璃罩内是否含有CO2？实验步骤实验现象实验结论抽取适量气体，注入中玻璃罩内含有CO2实验步骤实验现象①向外拉注射器1气球1微微鼓起，注射器1中溶液变浑浊②将注射器2中的液体推入瓶中气球1继续微微鼓起……③打开K，将气球2中的固体氢氧化钠倒入瓶中后，关闭K气球1继续变大……【实验2】采用两种方法测定玻璃罩内气体中氧气的含量。方法一：用如图B所示的装置测量气体中氧气的含量。（1）实验前要对该装置的气密性进行检查，小明设计了一种方法，请你帮助他完成：打开止水夹，把导管末端浸没在水中，，若导管内水柱上升且一段时间不下降，则装置气密性良好；（2）将抽取的气体用排水法收集到150mL的集气瓶中，关闭止水夹，点燃红磷；（3）待装置冷却到室温后，打开止水夹，烧杯内液体进入到集气瓶中，体积约为125mL。方法二：用下图C所示的装置测量气体中氧气的含量。（1）抽取150mL的气体，缓缓地从b处通入装置中；（2）实验结束后，c处气体的化学式为，集气瓶中排出的液体体积为75mL，该方法所测得的氧气约占气体总体积的%。【实验反思】通过对比，该小组同学发现，两种方法所得实验结果差距较大，其中实验结果更为准确的是（填“方法一”或“方法二”），另一个方法中不合理的实验操作是。8.用右图装置可以制取二氧化碳并探究其性质。下列关于该实验的叙述正确的是（）A．浸有紫色石蕊溶液的棉花会变蓝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．能证明二氧化碳的密度比空气大9.某实验小组的同学设计了两套实验室制取二氧化碳的装置。（1）你认为合理的是_，不能采用另一种装置的原因是（2）实验室制取二氧化碳，（填“能”或“不能”）将稀盐酸换成浓盐酸，理由是10.实验装置的设计和组装是一个改进的过程，请观察下列实验室制取二氧化碳的装置，回答相关问题。（1）A中反应的化学方程式为。（2）与A装置相比，B装置的优点是。（3）写出检查A装置气密性的方法。（4）C装置从（“a”或“b”）端进气，可用来收集CO2。（5）D装置可用来测量生成气体的体积，在水面放一层植物油的目的是，植物油上方原有的空气对实验结果（填“有”或“无”）影响。11.甲图是实验室制取二氧化碳的装置图，该装置图的特点是能够随时控制反应的发生与停止。（1）请简述使甲图装置中反应停止的原理。（2）下图中（填编号）可起到与甲图装置相同的效果。（3）实验室用过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气，（填“能”或“不能”）选用甲图装置，原因是【参考答案】知识点睛1.（1）干冰（2）②CO2+H2OH2CO3H2CO3CO2↑+H2O③CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OCO2+2NaOHNa2CO3+H2O2.（1）CaCO3高高CaO+CO2↑放出CaO+H2OCa(OH)2（2）①大理石（或石灰石）稀盐酸CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑HCl硫酸钙（或CaSO4）快精讲精练1.D2.D3.高处蜡烛先熄灭，低处蜡烛后熄灭钟罩内液面上升CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O4.（1）B同学（2）②不变红③不变红④变红（3）①证明酸能使紫色石蕊溶液变红②证明使紫色石蕊溶液变红的不是水③证明使紫色石蕊溶液变红的不是二氧化碳（4）CO2+H2OH2CO35.（1）发出明亮的蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生。（2）把干燥的石蕊纸花放入充满二氧化硫的集气瓶中。6.（1）紫色石蕊溶液变成红色（2）二氧化碳和氢氧化钠反应使容器内气体减少，压强减小（3）二氧化碳分别能和水、氢氧化钙、氢氧化钠反应（4）节约药品（答案合理即可）7.【实验1】澄清石灰水澄清石灰水变浑浊【实验2】方法一：将集气瓶浸没在冰水中方法二：O250【实验反思】方法二取样时用排水法收集气体8.B9.（1）乙试管中的导管伸到了液面以下，生成的气体不能导出（2）不能浓盐酸易挥发出HCl，导致收集到的CO2不纯10.（1）CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O（2）可控制反应速率（3）用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水至淹没漏斗末端，继续加少量水，若能观察到漏斗颈中形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好。（4）a（5）防止二氧化碳溶于水无11.（1）关闭弹簧夹，产生的气体使试管内的压强增大，大于外界大气压，试管内的液体被压回长颈漏斗中，与固体反应物分离，反应便会停止。（2）BD（3）不能二氧化锰为粉末状固体