2020-2021学年第3章 空气与生命第4节 二氧化碳教学设计及反思

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3.4 二氧化碳
目录
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一、自然界中的二氧化碳
1.二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。
2. CO2对人体健康的影响
说明：
CO2本身没有毒性，但CO2不供给呼吸，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。
二、二氧化碳的性质和用途
【误区警示】
(1)CO2能溶于水和CO2能与水反应，两者有着本质差异，前者属于物理变化，后者属于化学变化。
(2)CO，与水反应生成碳酸：CO2+H2O===H2CO3 (使石蕊试液变红)，生成的碳酸不稳定，H2CO3=== CO2+H2O，故H2CO3只能存在于稀溶液中。
(3)Ca(OH)2、Ba(OH)2、NaOH等(碱)溶液能与CO2反应，生成水和含碳酸根(COeq \\al(2－,3))的物质，故可用此类物质吸收CO2气体。
三、二氧化碳的实验室制备
1.二氧化碳的实验室制法
(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理由：①不用Na2CO3等代替大理石，是因为它们与盐酸反应速率太快，不便于控制； ②不用浓盐酸， 因为浓盐酸易挥发出HCl气体使CO2不纯；③不能用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。
(6)CO2气体的验证
①检验方法：将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
②验满的方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内)，如果木条立即熄灭，则CO2气体已集满。
2.实验室制取气体的思路和方法
(1)首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等)，还要选择合适的实验装置，并要研究如何验证制得的气体就是所要得到的气体。
(2)用排空气法收集气体时还应注意三点：
①所收集的气体若有毒性，能用排水法就不要用排空气法，以防污染空气。
②导管必须伸到集气瓶底部，这样才能把集气瓶内的气体充分排净。
③如果不知道所收集气体的密度，可计算其相对分子质量，再与空气的平均相对分子质量29比较，比29大的密度就比空气的大，比29小的密度就比空气的小。
(3)装置的选择
四、二氧化碳的应用
物质的组成和结构决定了物质的性质，物质的性质决定了物质的用途。
一、二氧化碳的性质探究
1.探究二氧化碳的物理性质
(1)观察CO2的颜色、气味、状态。
观察发现，二氧化碳无色、无味，在常温下是气态。
(2)向放有两支高低不同燃着的蜡烛的烧杯里倾倒二氧化碳，注意观察蜡烛火焰的变化。(注意火焰是否熄灭，熄灭的先后)
在倒入二氧化碳前，烧杯中的蜡烛燃烧，缓缓倒入二氧化碳，观察蜡烛的火焰，发现蜡烛会熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；从熄灭的次序看，低的蜡烛先灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
(3)往充满二氧化碳的软塑料瓶里迅速倒入少量水，立即塞紧振荡，观察现象。
往充满二氧化碳的软饮料瓶里迅速倒入少量的水，塞紧瓶盖，振荡。发现塑料瓶变瘪，合理的解释是二氧化碳易溶于水，使瓶内气压减小。
【总结】二氧化碳的物理性质：通常状态下是一种无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水。
2.探究二氧化碳的化学性质。
(1)二氧化碳溶于水。
取三支试管，编号A、B、C。
在A试管中加入塑料瓶中的液体2mL，滴入2滴紫色石蕊试液，振荡，石蕊颜色变红。
说明瓶中的液体呈酸性。
在B试管中加入2mL雪碧，滴入2滴紫色石蕊试液发现石蕊颜色变红。雪碧也叫碳酸饮料，呈酸性。
在C试管中加人2mL清水，滴入2滴紫色石蕊试液发现石蕊颜色不变。
以上现象说明二氧化碳能够和水反应生成酸性的碳酸。该化学反应的方程式可表示为CO+H2O===H2CO3。
以上实验中试管C的作用是对照。
给试管A加热，发现石蕊颜色变紫。这是由于碳酸易分解，反应方程式为H2CO3H2O+CO2，同学喝过“雪碧”饮料后，会发生胃胀打嗝的现象就是由于碳酸分解产生CO2。
(2)溶于澄清石灰水。取一支试管，倒入2~3mL澄清石灰水，轻轻向澄清石灰水中吹气，发现澄清石灰水变浑浊。
这也是二氧化碳的特征反应，常用此方法来检验二氧化碳的存在。
【总结】二氧化碳的化学性质：①不支持燃烧，有窒息作用。②能与水反应生成碳酸， 反应方程式为CO+H2O===H2CO3。
③能与澄清石灰水反应生成沉淀，反应方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
【例1】(杭州拱墅期末统考)明朝的于谦在《石灰吟》中借石灰的来源、生产与用途，歌颂了勇于牺牲勇于奉献的崇高精神。请阅读诗句后回答问题：
石灰吟千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。
(1)诗中描述了四种物质之间的转化，请按顺序填空：__________ →__________ →__________ →__________ (用名称表示)
(2)诗中涉及了哪几个化学反应?写出反应方程式。
____________________________________________________________。
【答案】(1)石灰石 生石灰(或氧化钙) 熟石灰(或氢氧化钙) 碳酸钙
(2) CaCO3CaO+CO2↑；CaO + H2O ===Ca(OH)2 2Ca(OH) + CO2==== CaCO3↓+H2O.
【解析】该诗句描述了石灰石、生石灰、熟石灰三种物质之间的转化规律：石灰石(CaCO3 ) 经高温煅烧可生成生石灰(CaO) ， 生石灰与水化合生成熟石灰[Ca(OH) 2]，熟石灰与空气中的二氧化碳反应又生成洁白坚硬的碳酸钙(CaCO3) 。
二、二氧化碳对生活和环境的影响分析
1.二氧化碳对人体健康的影响
CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸。空气中CO2的含量超过正常含量时，会对人体健康产生影响，轻则气闷、头痛，重则神志不清，甚至死亡。
【特别提示】进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，必须做灯火试验，即点一支蜡烛放进去，看蜡烛是否熄灭或火焰是否明显减小来简单判断二氧化碳的含量是否能让人安全进入。
2.温室效应的产生、危害及防治措施
①温室效应：大量燃烧化石燃料，森林遭到破坏，从而使大气中CO2的含量不断上升，它能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光不易散失而使得全球变暖，这种现象叫温室效应。能产生温室效应的气体有CO2、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。
②危害：全球变暖可能导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海地区；也会导致土地沙漠化、沙尘暴、农业减产等。
③减少大气中CO2含量的措施
a.改善燃料结构：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多使用清洁能源，如太阳能、核能、风能、潮汐能等。
b.增强大自然的自净能力，如大力植树造林，禁止乱砍滥伐森林等。
3.对二氧化碳性质认识存在的错误
(1)在通常情况下，CO2不能燃烧，也不支持燃烧，因此CO2可用于一般可燃物燃烧的灭火，但CO2却能支持钠、镁、铝等活泼金属的燃烧，所以，由活泼金属燃烧而引起的火灾就不能用CO2灭火。
(2)虽然CO2能溶于水，但在通常状况下，1体积水只能溶解1体积CO2，其溶解量很小，因此，除去CO2气体时，通常将气体通入足量的氢氧化钠溶液中。
(3)酸性溶液能使紫色石蕊试液变红色，而将CO2气体通入紫色石蕊试液中，石蕊试液也变为红色，是因为CO2与石蕊试液中的水反应生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，并不是CO2使之变红。
(4)CO2是无色无味的气体，CO2无毒，但CO2不能供给呼吸。
【例2】(湖州中考)如何减少温室气体二氧化碳的含量是科学家一直在探索的课题。最近中国科学技术大学的专家找到一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸(CH2O2)。下列说法中，不正确的是(
A.地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用
B.二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用
C.二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化
D.这种新型催化剂在反应前后质量不变
【答案】A
【解析】地球上二氧化碳含量上升的主要原因是含碳燃料的燃烧，A项错误；二氧化碳能阻挡地面辐射，从而对地球有保温作用，使温室效应加剧，B项正确；二氧化碳转化为甲酸的过程产生了新物质，属于化学变化，C项正确；催化剂能改变化学反应的速率，但本身的质量和化学性质在化学反应前后均不变，D项正确。
【例3】(陕西中考)我国自主研制的首颗“碳卫星”于2016年8月发射，主要任务是监测各地区二氧化碳的排放，为节能减排等宏观决策提供依据。请回答下列问题：
(1)大气中二氧化碳含量升高的一个主要原因是 燃料的大规模开发使用。
(2)固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。例如工业上利用CO，和NH，生
一定条件产尿素的反应：CO2+2NH3CO(NH2) 2+X，则X的化学式为___________。
(3)下列行为符合“低碳生活，保护环境”这一理念的是___________ (填序号).
①焚烧纸质垃圾 ②步行上学 ③用电动牙刷刷牙
【答案】(1)化石 (2)H2O (3)②
【解析】(3)低碳生活，就是指生活中要尽量减少能量的消耗，特别是降低二氧化碳的排放量。焚烧纸质垃圾会产生大量的二氧化碳，用电动牙刷刷牙会消耗电能，步行上学，既节能又环保，符合“低碳生活，保护环境”这一理念，故选②。
三、实验室制取气体综合实验题的特点和解题思路
1.制取气体综合实验题
(1)中考试卷中实验室制取气体综合实验题的特点是“三综合”：
①综合多种气体的制取，如O2、CO2、H2、NH3，CH4等。
②综合多种装置：加热试管装置、液固接触反应装置；排空气收集装置、排水收集装置气体去杂装置、气体干燥装置等。
③综合制取气体的操作步骤。
(2)解答此类试题的思路“三根据”：
①根据实验室制取气体的要求选择药品。
②根据药品状态和反应条件选择装置。
③根据气体的密度和溶解性选择收集装置。
(3)在解答实验操作步骤时要记住“五先五后”：
①先检查装置的气密性，后加药品；②先加固体药品，后加液体药品；③先放置酒精灯，后固定试管；④先加热试管，后将导管伸入集气瓶内；⑤实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯。
2.气体的干燥和净化
在实验室制取的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，需经过净化和干燥后才能得到较纯净的气体。
①实验装置
常用的干燥及净化装置主要有洗气瓶、于燥管和U形管(如图所示)。
②气体的干燥
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。如表中常见气体的干燥剂：
③气体的净化
选择气体净化剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。
原则：a.所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质：b.不能与被提纯的物质反应，也不能吸入新的杂质。常见的气体及其吸收剂：
H2O：浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰(氢氧化钠与生石灰的混合物)等。
HCl：氢氧化钠溶液、碱石灰等。
HCl、CO2：氢氧化钠溶液、澄清石灰水、碱石灰等。气体的净化顺序：先除杂，后干燥；加热之前除去水。
【例4】(成都中考)实验室要制取氧气和二氧化碳，现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸和稀硫酸以及下列仪器。回答下列问题：

(1)仪器②的名称是___________。
(2)用上述仪器和药品制取氧气时，发生装置应选择的仪器有___________(填仪器序号)，选择的药品中，二氧化锰的作用是___________。
(3)制取二氧化碳时，反应的化学方程式是_________________。除上述仪器以外，另选仪器在右图方框内画出排空气法收集二氧化碳的装置。

(4)实验室一般不用块状石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳，但能用石灰石粉末与稀硫酸来制取，能制取的理由是____________________。
【答案】(1)试管 (2)②④⑥⑦ 催化作用 (3) CaCO2+2HCl==CaCl2 +H2O+CO2↑ 如图所示。

(4)石灰石粉末与稀硫酸的接触面积增大，生成的微溶性的硫酸钙不会阻止反应的发生
【解析】(1)仪器②是试管。(2)根据提供的药品，可选用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物的方法来制取氧气，此实验需要用到的仪器有②④⑤⑥⑦，发生装置应选择的仪器是②④⑥⑦；其中二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都不变，它起到改变化学反应速率的作用，即起到了催化作用。(3)实验室用石灰石或大理石(主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应来制取二氧化碳；因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大，所以用向上排空气法来收集。(4)实验室制取二氧化碳不用稀硫酸与块状石灰石反应，是因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面，阻止反应继续进行；用石灰石粉末与稀硫酸反应可增大接触面积，碳酸钙粉末很快反应完毕，硫酸钙不会覆盖在碳酸钙的表面，使反应顺利进行。
【常考1】二氧化碳的性质和用途
【例1】 (苏州中考)下列关于二氧化碳的说法不正确的是( )
A.二氧化碳有毒 B.二氧化碳常用于灭火
C.干冰可用于人工降雨 D.光合作用会消耗二氧化碳
【答案】A
【解析】二氧化碳虽然不能供给呼吸，但是无毒，A错误；二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，且密度比空气的密度大，因此二氧化碳常用于灭火，B正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，C正确；光合作用是植物在光照条件下，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，植物的光合作用是大气中CO2的主要消耗途径，D正确。
【例2】(2018•甘南州中考)从下列对比实验得出的结论是( )。
①CO2能溶于水 ②CO2能够与水发生化学反应 ③CO2不能使干石蕊纸花变色
④CO2密度比空气密度大
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【解析】二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使干石蕊纸花变红色。①对比实验无法得出CO2能溶于水；②对比实验，干石蕊纸花喷水后放入CO2中变红色，证明CO2与水反应生成的新物质能使干石蕊纸花变红；③由第一个实验可知CO2不能使干石蕊纸花变色；④对比实验无法得到CO2密度比空气密度大的结论。
【警示】二氧化碳不能使干石蕊变红色，二氧化碳与水反应生成的碳酸能使干石蕊变红色。
【例3】(2019•泉州期中)下列操作中，不能用于鉴别二氧化碳、氧气两瓶气体的是( )
A.紫色石蕊试液 B.插入燃着的木条 C.闻气体的气味 D.倒入澄清石灰水
【答案】C
【解析】二氧化碳通入紫色石蕊试液后，二氧化碳会与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红，而氧气则不能，A项能鉴别；氧气具有助燃性，二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，所以分别插入燃着的木条，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳，B项能鉴别；二氧化碳和氧气都是无色无味的气体，C项中通过闻气体气味的方法不能鉴别；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气则不能，D项中倒入澄清石灰水的方法也能鉴别。本题应选C。
【常考2】二氧化碳的实验室制备
【例4】(绥化中考)实验室现有下列仪器和装置，请回答问题：

(1)写出仪器H的名称________。
(2)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，该反应的化学方程式为________________。
(3)利用上述仪器组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是________。(填字母)
(4)小佳同学想用此套装置收集一瓶纯净、干燥的CO2气体，所选用装置的连接顺序依次是：发生装置→________→收集装置。(填装置字母)
(5)若用K装置收集二氧化碳，请将K装置补充完整并标明气体流向。
(6)利用补充完整的K装置收集二氧化碳，检验二氧化碳是否收集满的方法是________________。
【答案】(1)长颈漏斗 (2) CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ (3)A、B、G、H (4)J、I(J与I顺序不能颠倒 (5)
(6)将燃着的木条放在导管出气口处，木条熄灭证明已满
【解析】(1)仪器H是长颈漏斗。(2)实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙、水， 反应的化学方程式是CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。(3) 实验室制取二氧化碳需要的仪器有集气瓶、带导管的双孔橡胶塞、锥形瓶和长颈漏斗。(4)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中会混有氯化氢和水蒸气，要除去氯化氢和水蒸气，应先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再用浓硫酸除去水蒸气。(5)由于二氧化碳密度比空气大，所以用向上排空气法收集，即空气要从上端被排出，所以二氧化碳必须从长管一端进入。(6)因为二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，所以二氧化碳在验满时，可将燃着的木条放在导管的出气口处(短管一端)，若木条熄灭证明已满。
【常考3】二氧化碳应用
【例5】 (咸宁中考)下列有关二氧化碳的用途中，不正确的是( )。
A.供给呼吸 B.作化工产品的原料 C.用于灭火 D.作气体肥料
【答案】A
【解析】二氧化碳不能供给呼吸，空气中二氧化碳含量过高，会使人头晕、窒息，以致死亡，故Ａ不正确；二氧化碳能与许多种物质反应，可用作化工产品的原料，故B正确；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，故C正确；二氧化碳是光合作用的主要原料，适当增加二氧化碳的含量，会增强植物的光合作用，因此，二氧化碳常被称为气体肥料，故D正确。
【热点题型1】二氧化碳的性质和用途
【例6】(青岛中考)实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：

(1)实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是___________。
(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放人二氧化碳中，观察到的现象是___________。该反应的化学方程式是______________________。
(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第___________ (填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是___________。
【答案】(1)水 (2)纸花由紫变红 CO2+H2O===H2CO，(3)④ 密度比空气大
【解析】(1)实验1中干石蕊纸花一个喷水，一个没喷水，因此控制的变量是水。(2)二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红。(3)二氧化碳的密度比空气的密度大，进入玻璃管内下沉，故④号棉球先变色。
【方法归纳】二氧化碳的化学性质分析
(1)一般情况下，不燃烧，不支持燃烧，不供给呼吸；(2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O===H2CO3；(3)与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O.
二氧化碳不能使石蕊变红，二氧化碳和水反应生成的碳酸使石蕊变红。
【热点题型2】气体的实验室制备
【例7】(南宁中考)根据下列实验装置图，回答有关问题。

(1)装置A中，仪器a的名称是___________。
(2)实验室常用装置A制取二氧化碳，反应的化学方程式为___________________，证明二氧化碳已经集满的方法是________________________。
(3)如图B所示，将二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是________________、________________。
(4)实验室用装置A制取氧气，应选用的药品是________。用装置C做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中细沙的作用是________________。
【答案】(1)锥形瓶 (2) CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明集满 (3)密度比空气大 不助燃、不可燃 (4)过氧化氢溶液和二氧化锰 防止溅落的熔化物炸裂瓶底
【解析】(1)通过分析题中所指仪器的作用可知，a是锥形瓶；(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳， 化学方程式为：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑，二氧化碳不具有助燃性，所以证明二氧化碳已经集满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口木条熄灭，证明集满；(3)将二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭的现象，所以说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大，不助燃，不可燃；(4)A装置制取气体的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以应选用的药品是：过氧化氢溶液和二氧化锰，玻璃是热的不良导体，受热均会发生炸裂，所以用装置C做铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中细沙的作用是防止溅落的熔化物炸裂瓶底。
【方法归纳】制取气体的装置的选择
一般根据反应物的状态(固体和固体反应、固体和液体反应或液体和液体反应等)和反应的条件(是否加热、加催化剂等)选择制取气体的发生装置。
1.二氧化碳能灭火的原因是( )
A.能溶于水生成碳酸 B.密度比空气的密度大
C.不能燃烧，也不能支持燃烧，又比空气的密度大 D.它在高温低压下能变成干冰，干冰可以制冷
【答案】C
【解析】二氧化碳灭火利用了它的化学性质和物理性质，既不能燃烧，也不能支持燃烧，密度比空气密度大.
2.(福建福州模拟)不适于作为实验室制取二氧化碳的发生装置的是( )
【答案】A
【解析】实验室制取二氧化碳是用固体(石灰石或大理石)与液体(稀盐酸)反应，反应是在常温下进行的.此装置中生成的二氧化碳气体无法排出，故Ａ不适于作为实验室制取二氧化碳的发生装置.
3.欲证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是( )
【答案】D
【解析】能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，如氮气也能使燃着的木条熄灭，故Ａ错误；二氧化碳是无色、无味的气体，无色、无味的气体很多，例如氧气、氮气都是无色、无味的气体，故B错误；振荡汽水瓶瓶子变瘪，出来的气体不一定是二氧化碳，故C错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以用澄清石灰水可以检验二氧化碳，故D正确.
4.下列操作中，既跟二氧化碳的物理性质有关，又跟二氧化碳的化学性质有关的是( )
A.用二氧化碳制干冰 B.将二氧化碳加压溶解制汽水
C.二氧化碳可使石灰浆变硬 D.二氧化碳可用来灭火
【答案】D
【解析】二氧化碳灭火利用了它的化学性质和物理性质，既不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气的密度大.
5．实验室里制取二氧化碳都要用到的一组仪器是( )
A．广口瓶、长颈漏斗、导管、集气瓶 B．大试管、集气瓶、水槽、导管
C．酒精灯、广口瓶、漏斗、烧杯 D．烧杯、玻璃棒、长颈漏斗、集气瓶
【答案】A
【解析】二氧化碳在制取时用制氧气的装置来进行，所以所用的仪器有长颈漏斗、锥形瓶(广口瓶也可)、导管、集气瓶、玻璃片等。
6．实验室制取CO2的有关操作如图所示，其中不正确的是( )
【答案】B
【解析】实验室不能用稀硫酸和大理石制取CO2，由于产物CaSO4是微溶物，会附着在大理石表面，阻止反应进一步进行。
7.下列有关CO2的叙述正确的是( )
A.CO2是植物进行呼吸作用的原料 B.汽水就是将CO2加压溶解在水里制成的
C.CO2与CO属于同一种化合物 D.CO2支持燃烧
【答案】B
【解析】本题考查二氧化碳的作用.A项CO2是植物进行光合作用的原料；C项CO2与CO分子不同，是两种不同的化合物；D项二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧.
8.小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2，你认为小张 ( )
A.不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B.选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C.选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D.选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
【答案】C
【解析】利用C装置作为发生装置，B装置为收集装置，排水法收集二氧化碳.因为盐酸、石灰石是足量的，即使有部分二氧化碳溶于水，仍可以收集到一瓶二氧化碳.
9.(浙江台州中考)小晨同学在研究二氧化碳气体的性质时，进行了如图所示的实验.

(1)二氧化碳通常用大理石与稀盐酸反应制取，一般用____________收集.
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此说明二氧化碳具有的物理性质是____________________。
【答案】(1) 向上排空气法 (2)密度比空气密度大
【解析】(1)二氧化碳密度比空气大，能溶于水，所以应该选择向上排空气法来收集二氧化碳．
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳，燃着的蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳的化学性质是不能燃烧，不能支持燃烧；蜡烛自下而上熄灭，说明了二氧化碳的密度比空气的大，这是二氧化碳的物理性质．
10.如图所示是验证二氧化碳性质的实验，请回答：

(1)A处能观察到________________，说明二氧化碳能与________________反应，化学方程式为________________。
(2)B处能观察到，说明二氧化碳能与水反应， 化学方程式为_______________________。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 氢氧化钙[或Ca(OH)2] CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O (2)紫色石蕊试液变红色 CO2+H2O===H2CO3
【解析】二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；显酸性的溶液能使石蕊试液变红色；二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，是一种常用的灭火剂。
11.在室温下，将一块干冰投入含有澄清石灰水的烧杯中，看到有大量气泡冒出.请回答：
(1)大量气泡的出现是因为干冰________.
(2)用温度计测烧杯中的水温，温度计示数变化情况是________.
(3)干冰熔化后，滴入几滴紫色石蕊试液，可发现________________，原因是____________________。(用化学方程式表示).
【答案】(1)升华 (2) 降低 (3) 紫色石蕊试液变红色 CO2+H2O===H2CO3
【解析】显酸性的溶液能使石蕊试液变红色，二氧化碳溶于水变为碳酸。
12.(衢州中考)正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面.请回答下列问题：

(1)图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶_________ (选填“正放”或“倒放”)在桌面上.
(2)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是_________.
【答案】(1)正放 (2)丙
【解析】(1)二氧化碳的密度比空气密度大，所以收集满的二氧化碳气体应该盖上玻璃片正放在桌面.(2)乙装置中的导管伸入液面以下，生成的气体无法导出；而丙装置中的导管刚好露出橡皮塞，可导出生成的气体，故可行的是丙.
13.小李用图甲所示气体发生装置来制取二氧化碳，老师给他提供了石灰石、无标签的稀盐酸和氯化钠水溶液各一瓶.
小李把石灰石和100克稀盐酸装进发生装置中，用天平称量发生装置和里面物质的总质量，发现总质量的减小值m与反应时间t的关系如图乙所示，最后还有少量石灰石剩余.根据图像可知，最终生成二氧化碳的质量为4.4克.所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?写出计算过程(不考虑水蒸发和稀盐酸的挥发).
【答案】7.3%
【解析】设参加反应的HCI的质量为x.
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x 4.4克
73/44=x/4.4克 x=7.3克
稀盐酸的溶质质量分数是：7.3克/100克×100%=7.3%.
1.实验室制取二氧化碳的化学方程式是( )
A.CaCO3CaO+CO2↑
B.CaCO3+2HCl===CaCl 2+H2O+CO2↑
C.Na2CO3+H2SO 4=== Na2SO4+H2O+CO2个
D.C+O2CO2
【答案】B
【解析】本题是对实验室制取二氧化碳气体的考查.实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳.
2.科技人员向农民建议，在利用温室进行生产时，可向温室内施放适量的CO2，是因为( )
A. CO2可使害虫窒息死亡，从而有效防止植物的病虫害
B.植物的光合作用需要CO2，施放CO2可促进光合作用
C.CO2可产生温室效应，使温室里的温度升高
D.CO2能灭火，施用CO2可避免火灾
【答案】B
【解析】二氧化碳是植物光合作用的原料之一.
3.植物光合作用的实质是( )
A.合成有机物，释放能量 B.合成有机物，贮存能量
C.分解有机物，贮存能量 D.分解有机物，释放能量
【答案】B
【解析】光合作用是一切生物和人类的物质来源和能量来源，能够维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定.
4.如图是二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是( )
【答案】D
【解析】二氧化碳灭火利用了它的化学性质和物理性质，不能燃烧，也不能支持燃烧，又比空气的密度大.
5.如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是( )
①试管内液面上升；②试管内溶液变红；③试管内液面不上升；④试管内溶液变蓝；⑤试管内溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
【答案】A
【解析】二氧化碳能溶于水，并且与水反应，试管内气体减少，压强变小，试管内液面上升，故①正确.二氧化碳与水反应生成碳酸，呈酸性，能使紫色石蕊变红，试管内的液体变红，故②正确.
6.制取二氧化碳的装置中，不能随开随用，随关随停的装置是( )

【答案】A
【解析】实验室制取二氧化碳常选用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应，常温下石灰石(或大理石)和稀盐酸只要接触即可反应产生二氧化碳。B装置只要打开止水夹两种反应物即可接触，当关闭止水夹试管内的气体就会将酸从仪器底部的小孔压入烧杯，两种反应物分离反应停止；同理，C、D也一样；但A中固体放在锥形瓶中与酸直接接触反应，酸和固体不能分离。
7.如图所示，装满二氧化碳、氧气混合气体的试管，倒置于盛有澄清石灰水的水槽中，则最后在试管内收集到的气体是________， 试管内发生反应的化学方程式是________________________， 试管内可观察到的现象是________________________________.
【答案】氧气 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 试管中液体变浑浊且液面上升
【解析】二氧化碳与氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀和水，管内气体的减少而使烧杯内溶液进入试管，因此最后试管内收集到的气体是氧气，可观察到：试管内液面上升，澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
8．某小组在实验室里制取CO2时，用到了下列装置，请回答有关问题：
(1)能用B装置收集CO2，是因为CO2的密度比空气的__________。
(2)用B装置收集CO2时，检验是否收集满的方法是将燃着的木条放在______________。
(3)将生成的CO2通入石蕊试液中，试液变红，原因是CO2与__________反应生成了碳酸。
(4)将A装置改成C装置，通过拉动铜丝可以控制底部破损的小试管的升降。这一改进的主要目的是__________(填序号)。
A．使反应随时发生或停止 B．使破损的小试管得到利用 C．生成更多的CO2
(5)如果在实验室利用A装置制取氧气，该反应的化学方程式为__________________________。
【答案】(1)大 (2)集气瓶口 (3)H2O (4)A (5)2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑
【解析】(1)由于二氧化碳的密度比空气的大，因此可用向上排空气法来收集二氧化碳。(2)由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，因此可以用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明已集满。(3)紫色石蕊试液只有遇到酸性溶液才会变红，将生成的CO2通入石蕊试液中，试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸。(4)由于通过拉动铜丝可以控制底部破损的小试管升降，可以控制反应的进行与停止。(5)在实验室中制取氧气采用固液混合装置，应用过氧化氢溶液。
9.对实验装置进行微型化改进是保证实验绿色环保的一个重要途径。如图甲是实验室制取并检验CO2的装置，如图乙是对图甲实验装置进行微型化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的__________(填字母编号)仪器相同。
(2)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍，采用微型实验装置具有的优点是_______________________________________________。
(3)用乙装置完成“某石灰石中CaCO3含量测定并检验CO2”的实验，已知所取石灰石样品的质量为0.14 g，石灰石中所含的杂质不与盐酸反应。当滴加稀盐酸至反应恰好完成时，消耗了0.73 g 10%的稀盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量和石灰石中CaCO3的质量分数是多少？
【答案】(1)A
(2)药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作
(3)解：设生成二氧化碳的质量为x，石灰石中碳酸钙的质量为y。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 73 44
y 0.73 g×10% x
eq \f(73,44)＝eq \f(0.73 g×10%,x) x＝0.044 g
eq \f(100,73)＝eq \f(y,0.73 g×10%) y＝0.1 g
碳酸钙的质量分数＝eq \f(0.1 g,0.14 g)×100%≈71.4%
答：实验过程中产生CO2的质量是0.044 g，碳酸钙的质量分数是71.4%。
【解析】(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗相同，都能随时添加液体，并控制液体的量。(2)采用“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作。
空气中CO2的体积分数
对人体的影响
1%
感到气闷、头晕、心悸
4%~5%
感到气闷、头痛、眩晕
10%以上
使人神志不清、呼吸停止，以致死亡
性质
用途
物理性质
无色无味的气体，密度比空气大
——
能溶于水(通常情况下，1体积水约溶解1体积CO2)
制汽水
加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体(干冰)，干冰易吸热升华
做制冷剂(人工降雨，冷藏食物)
化学性质
通常不燃烧，也不支持燃烧
灭火
与水反应：H2O+CO2===H2CO3(不稳定)
与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
使石灰浆抹的墙壁加速硬化
高温氧化性：CO2+C2CO
工业制取CO气体
光光合作用：CO2+H2O葡萄糖+O2
维持自然界生命活动，温室肥料
用CO2、H2O、NaCl等生产纯碱(Na2CO3)
化工原料
发生装置
收集装置
固体与固体反应，需加热
固体与液体反应，不用加热
密度比空气小，且不与空气中的物质反应
密度比空气大且不与空气中的物质反应
难溶于水，不与水反应
二氧化碳的性质
二氧化碳的用途
不能燃烧，也不支持燃烧(化学性质)，密度比空气大(物理性质)
用来灭火
CO2+H2O葡萄糖+O2 (化学性质)
光合作用产生葡萄糖
用CO2、H2O、NaCl等生产纯碱(Na2CO3) (化学性质)
作化工产品的原料
CO2与水反应生成碳酸
制碳酸型饮料
干冰升华吸热(物理性质)
作制冷剂，人工降雨等
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
浓硫酸
H2、O2、CO、HCl等中、酸性气体
不能干燥碱性气体，如NH3
无水硫酸铜(CuSO4) 、氯化钙(CaCl2)
H2、O2、CO、CO2、HCl等
能干燥绝大多数气体，NH3除外
氢氧化钠固体或生石灰
H2、O2、CO等中碱性气体
不能干燥酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等。