1、UNIT SIX,第六單元燃燒與燃料,第 9 課時(shí)大自然中的二氧化碳,考點(diǎn)一二氧化碳的循環(huán),1.CO2的生成和消耗,化石,光合,2.大氣中二氧化碳含量的變化對(duì)自然環(huán)境的影響 科學(xué)家普遍認(rèn)為,大氣中二氧化碳含量升高會(huì)導(dǎo)致全球氣候變,從而使冰川融化、海平面上升、生物圈受到影響。 提示 久未開(kāi)啟的菜窖、干枯的深井,由于地勢(shì)低,空氣不流通,可能二氧化碳含量較高,若貿(mào)然進(jìn)去有窒息的危險(xiǎn),需要先做燈火試驗(yàn)。,暖,考點(diǎn)二二氧化碳的性質(zhì)與用途,無(wú),無(wú),干冰,大,燃燒,支持燃燒,H2CO3,CaCO3,1.反應(yīng)原理 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所需要的藥品是或和,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 2.實(shí)驗(yàn)裝置 制取二氧化碳的反應(yīng)物

2、狀態(tài)是和,反應(yīng)加熱,可采用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的發(fā)生裝置。,考點(diǎn)三二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,圖9-1,石灰石,大理石,稀鹽酸,注意 長(zhǎng)頸漏斗末端必須插入液面以下形成“液封”,而分液漏斗末端不需要插入液面以下;導(dǎo)管應(yīng)伸入到集氣瓶的底部,以利于排盡空氣收集氣體。,CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,固態(tài),液態(tài),不需要,3.收集方法 二氧化碳的密度比空氣的,且溶于水,故一般采用法收集。 4.檢驗(yàn)與驗(yàn)滿 檢驗(yàn):將被檢驗(yàn)氣體通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變,證明該氣體是二氧化碳。 驗(yàn)滿:把的木條放在集氣瓶,若木條,證明已收集滿二氧化碳。 5.工業(yè)制法 工業(yè)上可用煅燒石灰石的方法制取二氧

3、化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 注意 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物的選取注意事項(xiàng): 一般不選擇濃鹽酸制CO2,因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)出氯化氫氣體,使制得的CO2不純; 不選擇稀硫酸,因?yàn)榇罄硎ɑ蚴沂┡c稀硫酸反應(yīng)生成微溶的硫酸鈣,附著在大理石（或石灰石）表面,會(huì)阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。,大,能,向上排空氣,渾濁,燃著,瓶口,熄滅,考點(diǎn)四氣體的制取方法,2.氣體發(fā)生裝置類型,圖9-2,3.氣體的收集方法 （1）排空氣法 向上排空氣法:適用于收集密度比空氣大,且不與空氣成分發(fā)生反應(yīng)的氣體; 向下排空氣法:適用于收集密度比空氣小,且不與空氣成分發(fā)生反應(yīng)的氣體。 （2）排水法:適用于收集不易溶于水,且不與水發(fā)生

4、反應(yīng)的氣體。,4.實(shí)驗(yàn)室氣體制備,圖9-3,提示 集氣瓶被譽(yù)為“萬(wàn)能瓶”,如圖9-4所示。裝置的作用:,圖9-4,（1）洗氣（干燥、除雜） 若要收集干燥的O2,可以在瓶中放濃硫酸,要從a端進(jìn)氣,也可以收集干燥的CO2氣體;如果CO中混有CO2氣體,可以采用此裝置除去CO2,那么瓶中要放入NaOH溶液。 （2）集氣 若用它來(lái)收集O2,則要從a端進(jìn)氣;通過(guò)以上分析,若要從a端進(jìn)氣,該氣體要滿足密度比空氣大,若要從b端進(jìn)氣,該氣體要滿足密度比空氣小。 （3）若用排水法收集氣體,應(yīng)進(jìn)行如下操作:在集氣瓶中裝滿水,氣體從b端通入。,化學(xué)方程式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,圖9-5,（答案不唯一,合理即可） ; ; ; ;

5、; ; ; ; ; ;,; ; ; 。,例1 2017威海 關(guān)于碳循環(huán)和氧循環(huán),下列說(shuō)法不正確的是（） A.碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指二氧化碳和氧氣的循環(huán) B.碳循環(huán)和氧循環(huán)過(guò)程中均發(fā)生了化學(xué)變化 C.綠色植物的生長(zhǎng)過(guò)程,既涉及碳循環(huán),又涉及氧循環(huán) D.碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定,考向一二氧化碳的循環(huán),A,解析 碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指含碳物質(zhì)和含氧物質(zhì)的循環(huán)。,例2 2018泰安 “水循環(huán)”“氧循環(huán)”和 “碳循環(huán)”是自然界存在的三大重要循環(huán)。請(qǐng)結(jié)合圖回答問(wèn)題。 （1）從物質(zhì)變化及分子角度看,三種循環(huán)中有一種與另外兩種在變化上有本質(zhì)的區(qū)別,這種循環(huán)主要是由的運(yùn)動(dòng)引起的

6、。 （2）用學(xué)科觀點(diǎn)分析碳循環(huán)和氧循環(huán),其中正確的是（填序號(hào)）。 A.變化觀:每個(gè)人都在參與碳、氧循環(huán) B.守恒觀:碳、氧循環(huán)過(guò)程中各元素守恒,其化合價(jià)不變 C.平衡觀:碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳 含量的相對(duì)穩(wěn)定 D.微粒觀:綠色植物的作用是使自然界中的氧原子總數(shù)增加,水分子,AC,（3）自然界中的碳循環(huán)主要是通過(guò)二氧化碳來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖9-6中消耗二氧化碳的途徑 有（填數(shù)字序號(hào)）。近年來(lái),大氣中二氧化碳含量增加,導(dǎo)致溫室效應(yīng),因此人類要積極采取措施維持循環(huán)體系中二氧化碳的相對(duì)平衡。,圖9-6,（4）為解決日益加劇的溫室效應(yīng),有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想（如圖9-7所示）:把CO2含

7、量高的氣體用氫氧化鈉溶液吸收,然后再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在分解池內(nèi)放出二氧化碳進(jìn)入合成塔,在合成塔內(nèi)300 、200 kPa和催化劑條件下使之變?yōu)榧状迹–H3OH）和水。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。,圖9-7,解析 （1）“水循環(huán)”主要是水的蒸發(fā)和降水,是水的狀態(tài)變化,實(shí)質(zhì)是水分子的運(yùn)動(dòng),是物理變化;自然界“碳循環(huán)”和“氧循環(huán)”包括光合作用、呼吸作用、化石燃料的使用等,屬于化學(xué)變化。（2）變化觀中,地球上的每個(gè)人都參與了“碳循環(huán)”“氧循環(huán)”;守恒觀中,碳、氧循環(huán)過(guò)程中各元素守恒,但是在光合作用和呼吸作用中,氧元素的化合價(jià)發(fā)生了改變;平衡觀中,碳循環(huán)和氧循環(huán)使大氣中氧氣和二氧化碳的含量相對(duì)穩(wěn)定;微粒觀中,

8、化學(xué)變化均遵守質(zhì)量守恒定律,故變化前后原子的種類與數(shù)目均保持不變。（3）消耗二氧化碳的途徑有:綠色植物的光合作用和海水的吸收。（4）在合成塔內(nèi)氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇（CH3OH）和水。,1.2013宿遷節(jié)選 自然界存在“碳循環(huán)”和“氧循環(huán)”。 （1）自然界消耗CO2的主要途徑是 。 （2）含碳化合物的燃燒都會(huì)產(chǎn)生CO2,丙烷 （C3H8）是家用瓶裝液化氣的主要成分之一,寫(xiě)出丙烷完全燃燒的化學(xué)方程式: 。 （3）為減少含硫煤燃燒對(duì)大氣的污染,適宜在煤中加入（填“沙子”或“生石灰”）作為固硫劑。,直擊中考,光合作用,生石灰,考向二二氧化碳的性質(zhì)和用途,例3 把干燥的藍(lán)色石蕊試紙放在CO2氣體中

9、,石蕊試紙不變色。將CO2氣體通入滴有石蕊指示劑的水中,溶液變紅色。再將該溶液敞口加熱一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去,冷卻到原溫度后,再次通入CO2,溶液又變紅色。上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說(shuō)明的是（） A.CO2能和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B.CO2的水溶液具有酸性 C.加熱能使CO2水溶液的酸性減弱 D.CO2具有酸性,D,解析 把干燥的藍(lán)色石蕊試紙放在CO2氣體中,石蕊試紙不變色,說(shuō)明二氧化碳不具有酸性。,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。 （1）探究二氧化碳與堿反應(yīng)時(shí),將裝置A生成的二氧化碳?xì)怏w通過(guò)裝置D,未出現(xiàn)渾濁,原因是;可將二氧化碳先通過(guò)裝置再通過(guò)裝置D,理由 是（用化學(xué)方程式表示）。 （2）

10、探究二氧化碳與水反應(yīng)時(shí),實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:首先將二氧化碳通過(guò)用紫色石蕊試液浸泡過(guò)的干燥紙花,再將二氧化碳通過(guò)用紫色石蕊試液浸泡過(guò)的濕潤(rùn)紙花,這樣做的目的是;結(jié)合上面實(shí)驗(yàn),裝置正確的連接順序是 （填序號(hào)）。,例4 2017濟(jì)寧 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖9-8所示實(shí)驗(yàn)裝置探究二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。,鹽酸濃度高,揮發(fā)出氯化氫氣體,圖9-8,C,NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2,作對(duì)比,ACDBE,2.2014宿遷 下列物質(zhì)的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系中都能按箭頭方向一步實(shí)現(xiàn)的是（） A.B. C.D.,直擊中考,B,解析 在中,碳酸鈣高溫分解生成了氧化鈣,氧化鈣與水化合生成了氫氧化鈣,氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)可

11、生成碳酸鈣,物質(zhì)的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系中都能按箭頭方向一步實(shí)現(xiàn);在中,銅在加熱的條件下與氧氣反應(yīng)生成了氧化銅,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅,硫酸銅與鐵等金屬反應(yīng)生成了銅,物質(zhì)的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系中都能按箭頭方向一步實(shí)現(xiàn);在中,一氧化碳不能一步轉(zhuǎn)化為氧氣,物質(zhì)的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系中不能按箭頭方向一步實(shí)現(xiàn),由以上分析可知,B正確。,圖9-9,3.2013宿遷 空氣成分中,能使澄清石灰水變渾濁的是（） A.氮?dú)釨.氧氣 C.水蒸氣D.二氧化碳,D,考向三二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,例5 2018廣安 圖9-10是實(shí)驗(yàn)室制取與收集氣體的裝置圖,據(jù)此回答有關(guān)問(wèn)題。 （1）儀器的名稱是。 （2）實(shí)驗(yàn)室用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳

12、氣體,應(yīng) 選用的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是（填序號(hào)） ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為; 該組合裝置還可以用來(lái)制取氧氣,其化學(xué)方程式 為。 （3）實(shí)驗(yàn)室利用F裝置收集氫氣時(shí),氣體應(yīng)從 （填“a”或“b）端通入。,試管,圖9-10,AC,CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,b,4.2018宿遷 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖9-11所示的裝置,用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2,并對(duì)它的部分性質(zhì)進(jìn)行探究,按要求回答問(wèn)題。 （1）A裝置用于制取CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程 式為。 （2）用B裝置收集CO2,氣體應(yīng) 從（填“a”或“b”）端通入。 （3）若要C中的兩個(gè)氣球懸浮在空氣中,則氣體 甲可能是（填序號(hào)）。 A.氫氣B.氧氣

13、C.空氣,直擊中考,CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2,圖9-11,a,A,（4）往D試管中通入CO2,當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象,表示石灰水中的溶質(zhì)恰好完全沉淀。 （5）E裝置的集氣瓶中充滿CO2,打開(kāi)分液漏斗,滴入少量NaOH濃溶液,氣球明顯脹大,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:;若要?dú)馇蚧謴?fù)原狀,應(yīng)關(guān)閉分液漏斗,打開(kāi)分液漏斗,滴入 （填化學(xué)式,忽略滴入液體體積）溶液。,溶液恰好由紅色變?yōu)闊o(wú)色,CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,HCl（或H2SO4）,解析 本題主要考查實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的儀器裝置及反應(yīng)原理。 （1）實(shí)驗(yàn)室用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca

14、CO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。（2）因?yàn)槎趸細(xì)怏w的密度比空氣大,用B裝置收集CO2時(shí),氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,因此,二氧化碳?xì)怏w應(yīng)從a端通入。（3）要使C中的兩個(gè)氣球懸浮在空氣中,應(yīng)該充入密度小于空氣的氣體,氧氣的密度比空氣大,不符合要求;氫氣是密度最小的氣體,符合要求。（4）氫氧化鈣溶液呈堿性,能使酚酞溶液變紅,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng),生成難溶于水的碳酸鈣沉淀和水,當(dāng)氫氧化鈣恰好反應(yīng)完時(shí),溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色。（5）二氧化碳能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的碳酸鈉和水,化學(xué)方程式為CO2+2NaOH Na2CO3+H2O;二氧化碳?xì)怏w減少,使瓶中氣壓減小,因此氣球脹大,若要?dú)馇蚧?/p>

15、復(fù)原狀,應(yīng)使瓶中產(chǎn)生氣體,使瓶中氣壓增大,因此應(yīng)關(guān)閉分液漏斗,打開(kāi)分液漏斗,滴入稀鹽酸或稀硫酸,使酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,從而使瓶中氣壓增大,氣球變小。,考向四氣體的實(shí)驗(yàn)室制法,例6 2018泰安 實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇收集方法時(shí),下列氣體性質(zhì)不需考慮的是（） A.密度B.可燃性 C.溶解性D.能否與水反應(yīng),B,解析 選擇排空氣法收集主要考慮氣體的密度、氣體能否與空氣成分發(fā)生反應(yīng);選擇排水法收集主要考慮氣體的溶解性、氣體能否與水反應(yīng)。,例7 2018威海 圖9-12是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、干燥、存放氣體的裝置圖,有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（） A.實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣,用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳均可

16、使用裝置 B.實(shí)驗(yàn)室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置,氣體從導(dǎo)管b進(jìn)入 C.實(shí)驗(yàn)室干燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置,氣體從導(dǎo)管a進(jìn)入 D.實(shí)驗(yàn)室收集的氧氣和二氧化碳,均可用裝置臨時(shí)存放,B,解析 氧氣、二氧化碳的密度都比空氣大,故用收集時(shí),氣體應(yīng)該從導(dǎo)管a進(jìn)入。,圖9-12,（1）寫(xiě)出圖中標(biāo)有字母的儀器名稱:a,b。,例8 2018武威 結(jié)合下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,回答有關(guān)問(wèn)題。,試管,圖9-13,錐形瓶,（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填序號(hào)）,可用 法收集氧氣。制得的氧氣用來(lái)做如圖9-14所示的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)H中鐵絲不燃燒,其原因是 。 寫(xiě)出G中反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 （3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的藥品是 , 若用裝置E收集二氧化碳,則氣體應(yīng)從（填“”或 “”）端進(jìn)入;若要獲得干燥的二氧化碳,可將裝置B和 裝置D用膠皮管連接并在裝置D中盛放 （填物質(zhì)名稱）試劑。 （4）實(shí)驗(yàn)室常用裝置C代替裝置B制取氣體,裝置C的優(yōu)點(diǎn) 是 。,A,排水（或向上排空氣）,H中鐵絲的溫度未達(dá)到著火點(diǎn),圖9-14,大理石（或石灰石）與稀鹽酸,濃硫酸,可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止,解析 （1）