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第9课时大自然中的二氧化碳考点一二氧化碳1.二氧化碳的循环图9-12.二氧化碳的用途图9-23.二氧化碳的物理性质通常二氧化碳是一种、的气体,密度比空气,溶于水。无色无味大能4.二氧化碳的化学性质化学性质化学方程式说明一般不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸与水反应____________________________生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红,碳酸不稳定,易分解与碱反应____________________________________用于检验二氧化碳与灼热的碳反应____________________________吸热反应CO2+H2OH2CO3CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OC+CO22CO药品大理石(或石灰石)和稀盐酸反应原理发生装置收集方法验满将,木条熄灭说明已收集满检验气体将中,看石灰水是否变浑浊注意事项①实验前检查装置的气密性②长颈漏斗的下端管口要伸到液面以下③导管刚露出橡胶塞即可考点二二氧化碳的实验室制法向上排空气法燃着的木条放在集气瓶口气体通入澄清石灰水CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑考点三气体的制取方法1.发生装置的选择依据气体发生装置的选择依据反应物的状态固体+固体固体+液体液体+液体反应条件(是否需加热)2.发生装置类型图9-33.气体收集方法气体收集方法排空气法向上排空气法(适用于密度比空气大,不与空气成分反应的气体)向下排空气法(适用于密度比空气小,不与空气成分反应的气体)排水法(气体不易溶于水,不与水发生反应)4.实验室制备气体环节图9-45.多功能瓶的使用图示操作目的气体进出方向举例与原理收集密度大于空气的气体a进b出(长进短出)收集CO2、O2,进入的气体聚集在集气瓶下方收集密度小于空气的气体b进a出(短进长出)收集H2,进入的气体聚集在集气瓶上方收集密度大于空气的气体a进b出(短进长出)收集CO2、O2,进入的气体聚集在集气瓶下方收集密度小于空气的气体b进a出(长进短出)收集H2,进入的气体聚集在集气瓶上方（续表）图示操作目的气体进出方向举例与原理排水法收集气体b进a出(短进长出)收集H2、O2,进入的气体聚集在集气瓶上方,水从下方导管被压出测气体体积a进b出(短进长出)进入的气体聚集在集气瓶上方,水从下方导管被压入量筒,量筒中水的体积即为收集的气体体积洗气a进b出(长进短出)浓硫酸干燥O2或NaOH溶液吸收CO2化学方程式网络构建图9-5考向一二氧化碳的循环1.[2017·镇江]如图9-6为海水吸收CO2并进行碳循环的原理。下列说法错误的是()A.光合中太阳能转化为化学能B.此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物C.吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等D.钙化中释放CO2的反应为2NaHCO3+CaCl2CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O图9-6[答案]C[解析]吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量不相等,吸收的二氧化碳多。2.[2018·泰安]“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图9-7回答问题。(1)从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环主要是由的运动引起的。图9-7[答案](1)水分子[解析](1)“水循环”主要是水的蒸发和降水,是水的状态变化,实质是水分子的运动,是物理变化;自然界“碳循环”和“氧循环”包括光合作用、呼吸作用、化石燃料的使用等,属于化学变化。2.[2018·泰安]“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图9-7回答问题。(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是(填序号)。A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加图9-7[答案](2)AC[解析](2)变化观中,地球上的每个人都参与了“碳循环”“氧循环”;守恒观中,碳、氧循环过程中各元素守恒,但在光合作用和呼吸作用中,氧元素的化合价发生了改变;平衡观中,碳循环和氧循环使大气中氧气和二氧化碳的含量相对稳定;微粒观中,化学变化均遵守质量守恒定律,故变化前后原子的种类与数目均保持不变。2.[2018·泰安]“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图9-7回答问题。(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳实现的。图9-7中消耗二氧化碳的途径有(填数字序号)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。图9-7[答案](3)①⑥[解析](3)消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用和海水的吸收。2.[2018·泰安]“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合图9-7回答问题。图9-7(4)为解决日益加剧的温室效应,有科学家提出“绿色自由”构想(如图9-8所示):把CO2含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收,然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔,在合成塔内300℃、200kPa和催化剂条件下使之变为甲醇(CH3OH)和水。写出该反应的化学方程式:。图9-8[答案][解析](4)在合成塔内氢气与二氧化碳反应生成甲醇(CH3OH)和水,反应条件是300℃、200kPa和催化剂。(4)3H2+CO2CH3OH+H2O考向二二氧化碳的性质与用途（6年3考）3.[2019·乐山]“我是碳族的大女儿,让大地充满生机,让地球因我而温暖;我调皮可爱,钻进石灰水,搅得人家不安宁;我藏在汽水里,小朋友喝了直打嗝。”这里叙述中的“我”是指()A.二氧化碳B.氧气C.氮气D.稀有气体A4.[2019·宜昌]为探究二氧化碳能否和水反应,用四朵石蕊试液染成紫色的干燥小花完成下列四个实验。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红,实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是()A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质图9-9D5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(1)分类角度CO2属于(填字母)。a.单质b.氧化物c.有机物[答案](1)b[解析](1)氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,CO2由C和O元素组成,是氧化物。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(2)微观角度我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇(CH3OH)和X。若用“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示碳原子,该反应的微观示意图如图9-10所示:画出X分子的微观示意图:。图9-10[答案][解析](2)根据题目所给的微观示意图,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+X,结合质量守恒定律可知,反应前后原子个数不变,所以X为H2O。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(3)性质角度三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2。据此推测CO2具有的化学性质是。[答案](3)不能燃烧也不支持燃烧[解析](3)CO2能使燃烧的木柴熄灭,说明具有不可燃性和不助燃性。[答案][解析](4)CO2是酸性气体,可以与碱反应,实验室采用澄清石灰水检验CO2,澄清石灰水的成分是氢氧化钙,CO2通入澄清石灰水中能使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(4)变化角度图9-11是某同学整理的物质间转化图。实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出其反应的化学方程式:。图9-11(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OCO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(5)应用角度Ⅰ.可用图9-12所示方法自制汽水来消暑解热。制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质是(填字母)。a.镁带b.氯化钠c.烧碱图9-12[答案](5)①b[解析](5)①柠檬酸可以跟NaHCO3反应生成二氧化碳和水,可以推测该物质具有酸性,根据酸的化学性质可知,酸可以跟氢前金属反应,酸可以与碱发生中和反应,跟某些盐发生复分解反应,不可以与氯化钠发生反应。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(5)应用角度Ⅰ.可用图9-12所示方法自制汽水来消暑解热。制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与有关。图9-12[答案](5)②压强[解析](5)②打开汽水瓶,压强减少,汽水冒出,说明压强较少,气体溶解度减小。5.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(5)应用角度Ⅱ.Al-CO2电池是一种新型电池。③电池的工作原理是在O2的催化作用下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3。写出此反应的化学方程式:。图9-12[答案](5)③[解析](5)③根据题目可知,反应物是铝和二氧化碳,反应条件是在氧气的催化作用下,化合生成Al2(C2O4)3,可以写出该反应的化学方程式是2Al+6CO2Al2(C2O4)32Al+6CO2Al2(C2O4)35.[2019·连云港]化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(6)环保角度全球参与控制CO2排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是(填字母)。a.制定旨在限制CO2排放的国际规定b.减少化石能源的使用,开发太阳能等新能源c.工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气[答案](6)c[解析](6)含CO2的废气不经过处理,直接排放,会导致空气中二氧化碳含量增加,造成温室效应。考向三二氧化碳的实验室制法(6年4考)6.[2019·苏州]图9-13所示的有关CO2实验的操作正确的是()图9-13[答案]D[解析]制取二氧化碳时,长颈漏斗末端应伸到液面以下,否则产生的二氧化碳会从长颈漏斗逸出;二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以不能用排水法收集,且用排水法收集时应短进长出;验证二氧化碳是否已收集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,会使石蕊试液变红,故可通过将二氧化碳通入滴有石蕊试液的蒸馏水中来验证二氧化碳能与水反应。7.[2019·山西]小红和小明通过合作交流,完成了CO2的实验室制取,并进行了相关问题的思考和讨论(查阅资料:氯化钙溶液呈中性)。图9-14(1)仪器a的名称是。集气瓶7.[2019·山西]小红和小明通过合作交流,完成了CO2的实验室制取,并进行了相关问题的思考和讨论(查阅资料:氯化钙溶液呈中性)。图9-14(2)块状大理石装入试管内的基本操作是。[答案](2)先将试管横放,用镊子夹取大理石放在试管口,再把试管慢慢竖立起来,使大理石缓缓滑到试管底部[解析](2)取用块状固体,要先将试管横放,用镊子夹取固体放在试管口,再将试管缓慢竖立起来,使固体缓慢滑落到试管底部。7.[2019·山西]小红和小明通过合作交流,完成了CO2的实验室制取,并进行了相关问题的思考和讨论(查阅资料:氯化钙溶液呈中性)。图9-14(3)试管内发生反应的化学方程式是。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑7.[2019·山西]小红和小明通过合作交流,完成了CO2的实验室制取,并进行了相关问题的思考和讨论(查阅资料:氯化钙溶液呈中性)。图9-14(4)烧杯中溶液变红,他们分析废液呈酸性