5.1二氧化碳的性质与用途（原卷版）

5.1二氧化碳的性质与用途知识知识导航知识精讲知识精讲物理性质色、态：常温、常压下，二氧化碳是一种色体。密度：通常状况下，二氧化碳的密度比空气。溶解性：溶于水（常温、常压下，1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳）。在压强或温度时会使二氧化碳在一定量的水中溶解得更多。状态变化：在高压、低温条件下可以转化为液态，甚至可转化为外形与冰相似的固态二氧化碳（称为）。化学性质（1）二氧化碳与水的反应实验内容实验现象实验结论实验1将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡，取出后烘干，放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察实验现象纸条实验2如图所示，打开一个汽水瓶的盖子，塞上带导管的橡皮塞（注意导管口不能插入汽水中），将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中，轻轻振荡汽水瓶，观察并记录实验现象汽水瓶中，试管中液体实验3如图所示，将实验2中的试管加热，观察并记录实验现象试管中液体【方法导引】二氧化碳既能溶于水，又能与水反应，前者是物理性质，后者是化学性质。二氧化碳溶于水后，只有一小部分与水反应生成碳酸，大部分还是以二氧化碳的形式存在。要证明有碳酸生成，需要借助紫色石蕊溶液，能使紫色石蕊溶液变红，证明溶液中生成了酸性物质。（2）二氧化碳不可燃也不助燃实验内容实验现象实验结论如图所示，将集气瓶中的二氧化碳慢慢倒入烧杯中，观察并记录实验现象燃着的蜡烛（3）二氧化碳与澄清石灰水的反应实验内容实验现象实验结论如图所示，将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水中，观察并记录实验现象澄清石灰水碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间的转化煅烧石灰石可以得到生石灰：。生石灰与水反应可以转化为熟石灰：，反应过程中。氢氧化钙又可以吸收二氧化碳最终转化为碳酸钙：。二氧化碳的性质二氧化碳的用途干冰升华吸热作，常用于食品的保鲜、人工增雨等能溶于水，增大压强，溶解得更多生产汽水等类饮料一般不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大用来二氧化碳能与多种物质发生化学反应重要的，常用于生产纯碱、小苏打、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质1.下列有关二氧化碳的实验中，只能证明其物理性质的实验是A．B．C．D．2.下列有关二氧化碳的用途中，利用了二氧化碳的物理性质的是A．用于灭火 B．参与植物的光合作用C．用于制碳酸饮料 D．干冰用于人工降雨考法02二氧化碳与水反应1.小明用如下图装置验证二氧化碳的性质。下列说法正确的是（）A.实验可观察到纸花b比纸花a先变红B.实验可观察到上层蜡烛比下层先熄灭C.该实验可证明CO2密度比空气大D.该实验可证明CO2能使石蕊变红2.某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法正确的是A．图1、图2实验中都是短的蜡烛先熄灭B．“釜底抽薪”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同C．图3实验证明二氧化碳与水反应生成了酸D．图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变蓝考法03二氧化碳与氢氧化钙溶液反应1.久盛石灰水的试剂瓶内壁上常附有一层白膜，这层白膜的主要成分是A.氧化钙B.氢氧化钙C.硫酸钙D.碳酸钙2.如右图所示，向一个盛满CO2的锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，迅速塞紧橡皮塞，打开止水夹(装置不漏气)。一段时间后，观察到气球和U型管中的变化现象是A.没有明显变化，U型管左右水位不变B.气球比原来变瘪，水全部进入锥形瓶C.气球膨胀变大，U型管水位左高右低D.气球膨胀后又瘪下去，U型管水位右高左低考法04二氧化碳不助燃的实验验证1.下列关于CO2的性质和用途描述错误的是A.CO2既不能燃烧也不能支持燃烧B.CO2的固体叫做干冰，可作制冷剂C.CO2不溶于水，也不与水反应D.CO2可用作气体肥料2.如图所示实验，说明了二氧化碳（）A.不能燃烧，也不能支持燃烧；密度比空气的大B.二氧化碳的密度比空气大C.二氧化碳可与蜡烛发生反应D.二氧化碳通常为无色无味的气体分层提分分层提分题组A基础过关练1．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是A． B． C． D．2．联欢晚会上利用干冰升华的原理使表演舞台的现场呈现云雾缭绕、如入仙境的景象。对该现象的微观解释错误的是A．二氧化碳的分子种类不变 B．二氧化碳分子间间隔变大C．水分子的质量不变 D．水分子间的间隔变大3．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是A．二氧化碳能溶于水 B．一氧化碳不能燃烧，常用于灭火C．二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D．煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒6．如图所示，将集气瓶中的二氧化碳气体沿烧杯壁倒入烧杯中，看到下层的蜡烛先熄灭，由此实验可以证明二氧化碳的性质是：①；②，从而推测CO2可以用来。

题组B能力提升练1．将由CO、组成的混合气体先通过足量灼热的氧化铜充分反应后，所得气体再通入到足量的石灰水中，得到白色沉淀，则原混合物中碳元素的质量分数为A．12% B．37.5% C．36% D．32%2．为了证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，兴趣小组的同学设计了如图甲、乙两组实验，其中图1为测得乙实验瓶内气压随时间的变化情况，下列说法错误的是（已知：通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳）A．甲实验观察到试管a内液面比试管b内的液面上升的高B．甲实验可证明二氧化碳能与水反应C．实验乙中首先注入瓶中的药品是H2OD．对比图1坐标图中的bc和de两段曲线可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应题组C培优拔尖练1．用实验的方法研究CO2的制取和性质是初中化学重要的学习内容。【活动一】用如图1所示实验探究CO2的重要性质。(1)说出你在此实验中能看到的现象及对应能证明的结论：(写一种现象及结论)。【活动二】探究溶解能力：在通常情况下，1L水中大约能溶解1L二氧化碳气体，设计如下实验探究CO2在水和食盐水中的具体溶解情况。【探究1】探究CO2在水和食盐水(模拟海水)中的溶解情况。相同条件下，实验小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2，如图2所示，待收集100mLCO2后，移出导管，每隔一段时间记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如表：时间/h00.56122448排水法时量筒内CO2体积/mL10098.585.5776659排食盐水法时量筒内CO2体积/mL100999390.58988(2)由上表数据分析：①能用排水法收集CO2的理由是。②相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是(填“水”或“食盐水”)。【探究2】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响。(3)小方设计并完成以下对照实验：用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开(CO2与植物油不反应)，如图3所示。测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图4所示。分析该图可得出的结论是。(4)为检验有植物油隔离时CO2是否会穿过油层进入水中，请设计实验方案：2．学习了CO2的性质后，同学们对“CO2的溶解性”产生了兴趣，在老师的指导下开展了实验探究活动。【提出问题】在实验室条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的CO2【进行实验】(1)如图所示，向一个集满CO2气体的软塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到，将瓶倒转，放入水中，取下瓶盖，观察到瓶内液面缓慢上升到塑料瓶的约处。(2)得出结论：1体积的水能溶解。【改进实验】如图所示，取2支医用注射器分别抽取CO2和水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至数据不再变化。记录数据如下：抽取CO2的体积抽取水的体积混合后总体积10mL10mL13mL(3)反复多次交替推动注射器活塞的目的是。(4)由表中数据可知，在实验室条件下，1体积水最多能溶解体积的CO2。【反思质疑】(5)实验（1）中测得结果比改进实验中结果偏大，请你推测可能的原因是。【数字化实验】如图所示，为了多渠道确认CO2能溶于水，小组同学用数字化实验测量了容器内压强的变化。(6)连接好仪器，（填实验操作名称）。在三颈烧瓶中收集满CO2气体后，设置好数据采集参数。点击数据采集按钮，将水注入，观察压强曲线变化（如图所示）。(7)曲线不再变化后，停止收集数据，将紫色石蕊溶液注入烧瓶中，观察到。(8)加入水后气压明显上升的原因是。(9)停止收集数据时，瓶内气压大于初始气压的原因可能是。课后巩固练习一、选择题1．下列指定反应的化学方程式正确的是A．镁条在氧气中燃烧：2Mg+O2=2MgOB．大理石放入稀盐酸中：CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC．二氧化碳通入水中：CO2↑+H2O=H2CO32．用如下实验验证CO2的性质.操作步骤：取2个250mL的烧瓶分别用向上排空气法集满CO2以备用。如图甲、乙所示，同时迅速将注射器内液体（足量）全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，振荡烧瓶；一段时间后，用传感器测得甲、乙瓶内压强与时间的关系分别对应图丙中的曲线甲、乙（足量的NaOH溶液能完全吸收CO2）。下面说法不正确的是A．由曲线甲可推知：1体积水中大约溶解1体积CO2B．振荡烧瓶的主要目的加大CO2的吸收总量C．对比曲线甲、乙，可以推测CO2能否与溶液中的NaOH发生反应D．乙装置中最终压强为mkPa，可能是集得的CO2不纯3．下面是CO2、O2的自述，属于物理性质的是A． B． C． D．4．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是A．反应前后氢原子数目发生了变化B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2OD．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应5．如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加6．下列实验方案不能达到相应目的的是实验方案目的A．证明呼出气体比吸入空气的CO2含量多B．证明分子总在不断运动C．测定空气中氧气的含量D．证明蜡烛燃烧生成了二氧化碳A．A B．B C．C D．D7．在地球的大气层中，因二氧化碳含量的增加而使气候温度升高的现象称为温室效应。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．人口增长后呼出的二氧化碳C．含碳燃料的燃烧 D．碳酸饮料中的二氧化碳放出8．区分下列各组物质的方法中可行的是A．用燃烧的木条区别氮气和二氧化碳 B．用观察颜色的方法区分氯酸钾和碳酸氢铵C．用肥皂水区别硬水和软水 D．用过滤的方法区分食盐水和蒸馏水二、填空与简答9．选择下列适当的物质填空（选填序号）。A．氮气

B．金刚石

C．氧气

D．食盐

E．氢气

F．活性炭

G．石墨

H．干冰(1)常用作粮食保护气的是。(2)常用于切割玻璃的是。(3)可用于人工降雨的是。(4)常用作火箭助燃剂的是。(5)家庭用于调味品的是。(6)常用作电池电极的是。10．选择下列物质，用序号填空：①氧气、②氮气、③二氧化碳、④稀有气体