5.1二氧化碳的性質與用途知識知識導航知識精講知識精講物理性質色、態(tài)：常溫、常壓下，二氧化碳是一種色體。密度：通常狀況下，二氧化碳的密度比空氣。溶解性：溶于水（常溫、常壓下，1體積水中大約能溶解1體積二氧化碳）。在壓強或溫度時會使二氧化碳在一定量的水中溶解得更多。狀態(tài)變化：在高壓、低溫條件下可以轉化為液態(tài)，甚至可轉化為外形與冰相似的固態(tài)二氧化碳（稱為）。化學性質（1）二氧化碳與水的反應實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論實驗1將白色濾紙條用紫色石蕊溶液浸泡，取出后烘干，放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察實驗現(xiàn)象紙條實驗2如圖所示，打開一個汽水瓶的蓋子，塞上帶導管的橡皮塞（注意導管口不能插入汽水中），將導管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸餾水中，輕輕振蕩汽水瓶，觀察并記錄實驗現(xiàn)象汽水瓶中，試管中液體實驗3如圖所示，將實驗2中的試管加熱，觀察并記錄實驗現(xiàn)象試管中液體【方法導引】二氧化碳既能溶于水，又能與水反應，前者是物理性質，后者是化學性質。二氧化碳溶于水后，只有一小部分與水反應生成碳酸，大部分還是以二氧化碳的形式存在。要證明有碳酸生成，需要借助紫色石蕊溶液，能使紫色石蕊溶液變紅，證明溶液中生成了酸性物質。（2）二氧化碳不可燃也不助燃實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論如圖所示，將集氣瓶中的二氧化碳慢慢倒入燒杯中，觀察并記錄實驗現(xiàn)象燃著的蠟燭（3）二氧化碳與澄清石灰水的反應實驗內容實驗現(xiàn)象實驗結論如圖所示，將汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水中，觀察并記錄實驗現(xiàn)象澄清石灰水碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣之間的轉化煅燒石灰石可以得到生石灰：。生石灰與水反應可以轉化為熟石灰：，反應過程中。氫氧化鈣又可以吸收二氧化碳最終轉化為碳酸鈣：。二氧化碳的性質二氧化碳的用途干冰升華吸熱作，常用于食品的保鮮、人工增雨等能溶于水，增大壓強，溶解得更多生產汽水等類飲料一般不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大用來二氧化碳能與多種物質發(fā)生化學反應重要的，常用于生產純堿、小蘇打、化肥、塑料等二氧化碳能和水光合作用用作能力拓展能力拓展考法01二氧化碳的物理性質1.下列有關二氧化碳的實驗中，只能證明其物理性質的實驗是A．B．C．D．2.下列有關二氧化碳的用途中，利用了二氧化碳的物理性質的是A．用于滅火 B．參與植物的光合作用C．用于制碳酸飲料 D．干冰用于人工降雨考法02二氧化碳與水反應1.小明用如下圖裝置驗證二氧化碳的性質。下列說法正確的是（）A.實驗可觀察到紙花b比紙花a先變紅B.實驗可觀察到上層蠟燭比下層先熄滅C.該實驗可證明CO2密度比空氣大D.該實驗可證明CO2能使石蕊變紅2.某小組用如圖所示裝置探究二氧化碳的性質。下列說法正確的是A．圖1、圖2實驗中都是短的蠟燭先熄滅B．“釜底抽薪”滅火的原理和圖2實驗中蠟燭熄滅的原理相同C．圖3實驗證明二氧化碳與水反應生成了酸D．圖3實驗中觀察到試管內液面上升、紫色石蕊溶液變藍考法03二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應1.久盛石灰水的試劑瓶內壁上常附有一層白膜，這層白膜的主要成分是A.氧化鈣B.氫氧化鈣C.硫酸鈣D.碳酸鈣2.如右圖所示，向一個盛滿CO2的錐形瓶中加入足量的澄清石灰水，迅速塞緊橡皮塞，打開止水夾(裝置不漏氣)。一段時間后，觀察到氣球和U型管中的變化現(xiàn)象是A.沒有明顯變化，U型管左右水位不變B.氣球比原來變癟，水全部進入錐形瓶C.氣球膨脹變大，U型管水位左高右低D.氣球膨脹后又癟下去，U型管水位右高左低考法04二氧化碳不助燃的實驗驗證1.下列關于CO2的性質和用途描述錯誤的是A.CO2既不能燃燒也不能支持燃燒B.CO2的固體叫做干冰，可作制冷劑C.CO2不溶于水，也不與水反應D.CO2可用作氣體肥料2.如圖所示實驗，說明了二氧化碳（）A.不能燃燒，也不能支持燃燒；密度比空氣的大B.二氧化碳的密度比空氣大C.二氧化碳可與蠟燭發(fā)生反應D.二氧化碳通常為無色無味的氣體分層提分分層提分題組A基礎過關練1．下列有關CO2的實驗中，只能證明CO2物理性質的是A． B． C． D．2．聯(lián)歡晚會上利用干冰升華的原理使表演舞臺的現(xiàn)場呈現(xiàn)云霧繚繞、如入仙境的景象。對該現(xiàn)象的微觀解釋錯誤的是A．二氧化碳的分子種類不變 B．二氧化碳分子間間隔變大C．水分子的質量不變 D．水分子間的間隔變大3．下列有關一氧化碳和二氧化碳的說法中正確的是A．二氧化碳能溶于水 B．一氧化碳不能燃燒，常用于滅火C．二氧化碳是造成酸雨的主要物質 D．煤爐上放一盆水可防止一氧化碳中毒6．如圖所示，將集氣瓶中的二氧化碳氣體沿燒杯壁倒入燒杯中，看到下層的蠟燭先熄滅，由此實驗可以證明二氧化碳的性質是：①；②，從而推測CO2可以用來。

題組B能力提升練1．將由CO、組成的混合氣體先通過足量灼熱的氧化銅充分反應后，所得氣體再通入到足量的石灰水中，得到白色沉淀，則原混合物中碳元素的質量分數(shù)為A．12% B．37.5% C．36% D．32%2．為了證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應，興趣小組的同學設計了如圖甲、乙兩組實驗，其中圖1為測得乙實驗瓶內氣壓隨時間的變化情況，下列說法錯誤的是（已知：通常狀況下，1體積水約能溶解1體積二氧化碳）A．甲實驗觀察到試管a內液面比試管b內的液面上升的高B．甲實驗可證明二氧化碳能與水反應C．實驗乙中首先注入瓶中的藥品是H2OD．對比圖1坐標圖中的bc和de兩段曲線可證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應題組C培優(yōu)拔尖練1．用實驗的方法研究CO2的制取和性質是初中化學重要的學習內容?！净顒右弧坑萌鐖D1所示實驗探究CO2的重要性質。(1)說出你在此實驗中能看到的現(xiàn)象及對應能證明的結論：(寫一種現(xiàn)象及結論)?！净顒佣刻骄咳芙饽芰Γ涸谕ǔＧ闆r下，1L水中大約能溶解1L二氧化碳氣體，設計如下實驗探究CO2在水和食鹽水中的具體溶解情況。【探究1】探究CO2在水和食鹽水(模擬海水)中的溶解情況。相同條件下，實驗小組分別用排水法、排食鹽水法收集CO2，如圖2所示，待收集100mLCO2后，移出導管，每隔一段時間記錄量筒內CO2體積。重復實驗，所測數(shù)據(jù)平均值如表：時間/h00.56122448排水法時量筒內CO2體積/mL10098.585.5776659排食鹽水法時量筒內CO2體積/mL100999390.58988(2)由上表數(shù)據(jù)分析：①能用排水法收集CO2的理由是。②相同條件下，等體積水和食鹽水吸收CO2更多的是(填“水”或“食鹽水”)?！咎骄?】探究植物油隔離對CO2在水中溶解情況的影響。(3)小方設計并完成以下對照實驗：用兩個量筒分別收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一個量筒內注入少量植物油，使CO2與水被植物油隔開(CO2與植物油不反應)，如圖3所示。測得量筒內CO2體積隨時間變化曲線如圖4所示。分析該圖可得出的結論是。(4)為檢驗有植物油隔離時CO2是否會穿過油層進入水中，請設計實驗方案：2．學習了CO2的性質后，同學們對“CO2的溶解性”產生了興趣，在老師的指導下開展了實驗探究活動?！咎岢鰡栴}】在實驗室條件下，1體積的水究竟能溶解多少體積的CO2【進行實驗】(1)如圖所示，向一個集滿CO2氣體的軟塑料瓶中加入約體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察到，將瓶倒轉，放入水中，取下瓶蓋，觀察到瓶內液面緩慢上升到塑料瓶的約處。(2)得出結論：1體積的水能溶解?！靖倪M實驗】如圖所示，取2支醫(yī)用注射器分別抽取CO2和水，用膠管連接，交替推動2支注射器的活塞，反復多次至數(shù)據(jù)不再變化。記錄數(shù)據(jù)如下：抽取CO2的體積抽取水的體積混合后總體積10mL10mL13mL(3)反復多次交替推動注射器活塞的目的是。(4)由表中數(shù)據(jù)可知，在實驗室條件下，1體積水最多能溶解體積的CO2?！痉此假|疑】(5)實驗（1）中測得結果比改進實驗中結果偏大，請你推測可能的原因是。【數(shù)字化實驗】如圖所示，為了多渠道確認CO2能溶于水，小組同學用數(shù)字化實驗測量了容器內壓強的變化。(6)連接好儀器，（填實驗操作名稱）。在三頸燒瓶中收集滿CO2氣體后，設置好數(shù)據(jù)采集參數(shù)。點擊數(shù)據(jù)采集按鈕，將水注入，觀察壓強曲線變化（如圖所示）。(7)曲線不再變化后，停止收集數(shù)據(jù)，將紫色石蕊溶液注入燒瓶中，觀察到。(8)加入水后氣壓明顯上升的原因是。(9)停止收集數(shù)據(jù)時，瓶內氣壓大于初始氣壓的原因可能是。課后鞏固練習一、選擇題1．下列指定反應的化學方程式正確的是A．鎂條在氧氣中燃燒：2Mg+O2=2MgOB．大理石放入稀鹽酸中：CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC．二氧化碳通入水中：CO2↑+H2O=H2CO32．用如下實驗驗證CO2的性質.操作步驟：取2個250mL的燒瓶分別用向上排空氣法集滿CO2以備用。如圖甲、乙所示，同時迅速將注射器內液體（足量）全部注入各自燒瓶中，關閉活塞，振蕩燒瓶；一段時間后，用傳感器測得甲、乙瓶內壓強與時間的關系分別對應圖丙中的曲線甲、乙（足量的NaOH溶液能完全吸收CO2）。下面說法不正確的是A．由曲線甲可推知：1體積水中大約溶解1體積CO2B．振蕩燒瓶的主要目的加大CO2的吸收總量C．對比曲線甲、乙，可以推測CO2能否與溶液中的NaOH發(fā)生反應D．乙裝置中最終壓強為mkPa，可能是集得的CO2不純3．下面是CO2、O2的自述，屬于物理性質的是A． B． C． D．4．汽車排氣系統(tǒng)中安裝了三元催化器（主要含有鉑、銠、鈀等貴重金屬），用來處理汽車尾氣中的有機物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反應如圖所示，以下分析正確的是A．反應前后氫原子數(shù)目發(fā)生了變化B．反應后鉑、銠、鈀的質量發(fā)生了變化C．有機物（HC）最終生成了CO2和H2OD．經三元催化器處理后的尾氣不會造成溫室效應5．如圖所示是自然界存在的三大重要循環(huán)——“水循環(huán)”“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”。用學科觀點分析碳循環(huán)和氧循環(huán)，其中正確的是A．變化觀：每個人都在參與碳、氧循環(huán)，碳循環(huán)中的“碳”是指二氧化碳B．守恒觀：碳、氧循環(huán)過程中各元素守恒C．平衡觀：碳、氧循環(huán)使得大氣中氧氣增加和二氧化碳減少D．微粒觀：綠色植物的光合作用會使自然界中的氧原子總數(shù)增加6．下列實驗方案不能達到相應目的的是實驗方案目的A．證明呼出氣體比吸入空氣的CO2含量多B．證明分子總在不斷運動C．測定空氣中氧氣的含量D．證明蠟燭燃燒生成了二氧化碳A．A B．B C．C D．D7．在地球的大氣層中，因二氧化碳含量的增加而使氣候溫度升高的現(xiàn)象稱為溫室效應。引起二氧化碳含量增加的主要原因是A．植物的光合作用 B．人口增長后呼出的二氧化碳C．含碳燃料的燃燒 D．碳酸飲料中的二氧化碳放出8．區(qū)分下列各組物質的方法中可行的是A．用燃燒的木條區(qū)別氮氣和二氧化碳 B．用觀察顏色的方法區(qū)分氯酸鉀和碳酸氫銨C．用肥皂水區(qū)別硬水和軟水 D．用過濾的方法區(qū)分食鹽水和蒸餾水二、填空與簡答9．選擇下列適當?shù)奈镔|填空（選填序號）。A．氮氣

B．金剛石

C．氧氣

D．食鹽

E．氫氣

F．活性炭

G．石墨

H．干冰(1)常用作糧食保護氣的是。(2)常用于切割玻璃的是。(3)可用于人工降雨的是。(4)常用作火箭助燃劑的是。(5)家庭用于調味品的是。(6)常用作電池電極的是。10．選擇下列物質，用序號填空：①氧氣、②氮氣、③二氧化碳、④稀有氣體