2025版九年级化学上册（沪教版）专题05 奇妙的二氧化碳（考题猜想）（8大题型）（教师版）习题

专题05奇妙的二氧化碳题型1二氧化碳的物理性质题型2二氧化碳的化学性质题型3二氧化碳的用途题型4二氧化碳的实验室制法题型5实验室制取气体的一般思路和方法题型6实验探究二氧化碳的性质题型7二氧化碳对环境的影响题型8自然界中的碳循环▉题型1二氧化碳的物理性质【例1】图中的实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气的大的是A．收集CO2B．振荡后塑料瓶变瘪C．气球上浮D．倒入CO2的纸袋下沉A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A、二氧化碳可用向上排空气法收集，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意；B、振荡后塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳能溶于水，且能与水反应，使瓶内压强减小，不能说明二氧化碳的密度比空气大，符合题意；C、倒入二氧化碳后，气球上浮，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意；D、倒入二氧化碳的纸袋下沉，可说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意；故选B。【变式1-1】下面是CO2、O2的自述，属于物理性质的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A、氧气的助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于物质的化学性质，故A错误；B、干冰用作人工降雨，是利用干冰升华时吸收大量的热，而使空气中的水蒸气形成降雨，不需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其物理性质，故B正确；C、氧气使食物变质，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故C错误；D、二氧化碳和水在光照的条件下的光合作用，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故D错误；故选B。【变式1-2】下图所示的有关二氧化碳性质的实验中，只能证明二氧化碳的物理性质的是A．加入稀盐酸后，低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭B．将石灰水加入盛有的塑料瓶时，石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪C．通入紫色石蕊试液后，石蕊试液变红D．平衡杆向右倾斜【答案】D【解析】A、加入稀盐酸后，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，低的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大，属于物理性质，不燃烧、不支持燃烧，属于化学性质，不符合题意；B、将石灰水加入盛有CO2的塑料瓶时，石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，使装置内气体减少，压强减小，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意；C、CO2通入紫色石蕊试液后，石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意；D、平衡杆向右倾斜，说明二氧化碳的密度比空气大，不需要通过化学变化就能表现出来，证明的是二氧化碳的物理性质，符合题意。故选D。【变式1-3】兴趣小组同学利用下图装置探究二氧化碳在水中的溶解性；在软塑料瓶内收集满二氧化碳，然后向瓶内注射界注入水，盖紧瓶盖并振荡，观察到的现象是，发生该现象的原因是，该实验证明二氧化碳具有的物理性质是。【答案】塑料瓶变瘪二氧化碳溶于水后，使塑料瓶内气体压强减小二氧化碳能溶于水【解析】在软塑料瓶内收集满二氧化碳，然后向瓶内注射界注入水，盖紧瓶盖并振荡，观察到的现象是塑料瓶变瘪；发生该现象的原因是二氧化碳溶于水后，使塑料瓶内气体压强减小，导致塑料瓶变瘪；该实验证明二氧化碳具有的物理性质是二氧化碳能溶于水。▉题型2二氧化碳的化学性质【例2】化学兴趣小组用下图实验研究CO2的性质，下列说法不正确的是A．2和3处纸花都会变红，且2处先变红 B．1和3处纸花都会变红，且3处先变红C．燃着的木条会熄灭，说明CO2不燃烧且不支持燃烧 D．该实验的证明CO2和水发生反应【答案】A【解析】A、二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，则1和3处纸花会变红，2处不会变红，该选项说法不正确；B、由于二氧化碳密度比空气大，则可观察到1和3处纸花都会变红，且3处先变红，该选项说法正确；C、燃烧的木条熄灭，说明二氧化碳不可燃也不助燃，该选项说法正确；D、湿润的紫色石蕊纸花会变红，说明二氧化碳能和水反应，该选项说法正确。故选A。【变式2-1】小晋在实验室中将一根燃着的小木条伸入集气瓶中，发现木条熄灭，由此判断集气瓶中的气体A．一定不是氮气 B．一定是氢气C．一定是二氧化碳 D．一定不是氧气【答案】D【解析】A、氮气、二氧化碳均不能燃烧且不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，则该气体可能是氮气，说法错误，不符合题意；B、氢气具有可燃性，则该气体一定不是氢气，说法错误，不符合题意；C、氮气、二氧化碳均不能燃烧且不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，则该气体可能是二氧化碳，说法错误，不符合题意；D、氧气具有助燃性，则该气体一定不是氧气，说法正确，符合题意。故选：D。【变式2-2】如图是实验室制取和验证CO2化学性质的实验，实验装置如图所示。请回答：(1)实验室用装置A制取CO2的反应化学方程式为。(2)装置B中盛有澄清石灰水，现象是。(3)装置C中盛有紫色石蕊溶液，使紫色石蕊溶液变红的物质是(填化学式)。(4)装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是，因此得出结论是。【答案】(1)(2)澄清石灰水变浑浊(3)H2CO3(4)蜡烛由下到上依次熄灭CO2不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大【解析】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（2）装置B中盛有澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊；（3）装置C中盛有紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故使紫色石蕊溶液变红的物质是：H2CO3；（4）装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。【变式2-3】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【答案】B【解析】A、由图可知，曲线甲代表反应前后压强基本保持不变，说明加入的水的体积与溶解的气体的体积相等，可以推测：1体积水中大约溶解1体积CO2，选项正确；B、振荡烧瓶的主要目的增大二氧化碳与液体的接触面积，加大CO2的溶解速率，选项错误；C、曲线乙代表的反应前后压强变化比曲线甲代表的反应前后压强变化大很多，说明等体积的氢氧化钠溶于比水吸收的二氧化碳多很多，对比曲线甲、乙，可以推测CO2能与溶液中的NaOH发生反应，选项正确；D、由题文可知，足量的NaOH溶液能完全吸收CO2，乙装置中最终压强为mkPa，即气体由剩余，可能是集得的CO2不纯，选项正确，故选B。▉题型3二氧化碳的用途【例3】物质的性质决定用途。下列利用了物质的化学性质的是A．木炭吸附食品里的色素B．金刚石裁玻璃C．二氧化碳灭火器扑灭图书失火D．干冰作制冷剂【答案】C【解析】A、木炭吸附食品里的色素，是因为木炭具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；B、金刚石裁玻璃，是因为金刚石是天然存在的最硬的物质，硬度不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；C、二氧化碳灭火器扑灭图书失火，是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，符合题意；D、干冰作制冷剂，是因为干冰升华吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意。故选C。【变式3-1】下列有关“物质--性质--用途”的叙述中，用途与性质不相关的是序号物质性质用途A干冰升华时吸收热量制冷剂B氮气稳定食品填充气C氧气助燃性医疗急救D木炭可燃性故燃料A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、干冰为固体二氧化碳，干冰升华吸热，则可作制冷剂，该选项正确；B、氮气化学性质稳定，可作食品填充气，该选项正确；C、氧气可用于医疗急救，是因为氧气能供给呼吸，该选项不正确；D、木炭具有可燃性，则可作燃料，该选项正确。故选C。【变式3-2】下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．石墨有导电性，可制造石墨电极 B．CO2能与碱性吸收剂反应，可用于人工降雨C．CO具有可燃性，可用于炼铁 D．金刚石导热性好，可用作透镜的涂层【答案】A【解析】A、石墨有导电性，可制造石墨电极，选项正确；B、固态二氧化碳升华会吸热使水蒸气液化，因此可以用于人工降雨，选项错误；C、一氧化碳具有还原性因此可以用于冶铁，选项错误；D、‌金刚石具有极高的折射率和色散率，因此可用于透镜的涂层，选项错误；故选：A。▉题型4二氧化碳的实验室制法【例4】实验小组用如图所示装置进行实验。打开K，向充满CO2的锥形瓶中加入适量的澄清石灰水，立即关闭K，振荡，观察现象。下列有关说法不正确的是A．澄清石灰水变浑浊B．长颈漏斗中液面上升C．关闭K后，装置内气体压强减小，最终与大气压相等D．该实验说明CO2能与石灰水反应【答案】B【解析】A、澄清石灰水中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙而变浑浊，故A正确；B、反应消耗二氧化碳，锥形瓶内压强减小，空气会从长颈漏斗下端进入锥形瓶，使装置内气压最终与大气压相等，长颈漏斗中液面不会上升，故B错误；C、空气会从长颈漏斗下端进入锥形瓶，使装置内气压最终与大气压相等，故C正确；D、澄清石灰水变浑浊的现象可以说明说明CO2能与石灰水反应，故D正确。故选B。【变式4-1】下面药品最适宜应用在实验室中制取二氧化碳的是A．鸡蛋壳碎和稀醋酸 B．大理石颗粒和稀盐酸C．大理石颗粒和稀硫酸 D．碳酸钠粉末和盐酸【答案】B【解析】A、鸡蛋壳中含有碳酸钙，碳酸钙能和醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，但产生二氧化碳速率较慢，不适合实验室制取二氧化碳，故A不符合题意；B、大理石颗粒（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应速率适中，适合实验室制取二氧化碳，故B符合题意；C、大理石颗粒（主要成分碳酸钙）和稀硫酸反应生成微溶物硫酸钙，附着在大理石表面阻止反应进行，不适合实验室制取二氧化碳，故C不符合题意；D、碳酸钠粉末和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应速率太快，不利于气体收集，不适合实验室制取二氧化碳，故D不符合题意。故选B。【变式4-2】利用图装置制取二氧化碳，并对其性质进行探究。其中注射器中装有足量的稀盐酸，B中浓硫酸主要用于干燥二氧化碳气体，C中①④为湿润的石蕊棉球，②③为干燥的石蕊棉球。打开弹簧夹a，将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶中，观察实验现象。请回答下列问题：(1)C中能说明二氧化碳的密度比空气的大的现象是，能说明二氧化碳能与水反应的现象是，反应的化学方程式为。(2)将B和C装置互换位置，判断能否说明二氧化碳能与水发生反应，并说明理由：。【答案】(1)④比①先变红①、④变红，而②、③不变红CO2+H2O=H2CO3(2)不能，因为生成的二氧化碳中混有水蒸气，干燥的石蕊棉球也会变红【解析】（1）实验中观察到④比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气大。二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色，故观察到①、④变红，而②、③不变红，该反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。（2）浓硫酸具有吸水性，可以除去二氧化碳中的水蒸气，将B和C装置互换位置，不能说明二氧化碳能与水发生反应，因为生成的二氧化碳中混有水蒸气，干燥的石蕊棉球也会变红。【变式4-3】能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是A． B． C． D．【答案】D【解析】A、若向左侧通入高于大气压的气体，可以使得反应开始，但当想停止反应时，因管道中充满气体，不能随时反应停止，该选项不符合题意；B、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，也不能使得盐酸倒流进而反应停止，该选项不符合题意；C、向分液漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，因分液漏斗下端离液面太远，盐酸难以回流到分液漏斗中，进而反应难以停止，该选项不符合题意；D、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，夹住弹簧夹，瓶内因持续生成的二氧化碳而压强增大，导致盐酸回流到长颈漏斗中，进而反应得以停止，该选项符合题意。故选D。【变式4-4】下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是A．制CO2的药品 B．发生装置C．收集方法 D．检验CO2【答案】C【解析】A.实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故选项A正确，不符合题意；B.实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，可选该装置作为发生装置，故选项B正确，不符合题意；C.二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，故选项C错误，符合题意；D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验二氧化碳，故选项D正确，不符合题意，故选：C。▉题型5实验室制取气体的一般思路和方法【例5】制取气体是初中化学实验的重要内容。(1)仪器M的名称是。(2)实验室用高锰酸钾制备氧气，选择的装置组合是，装药品前应进行的操作是；其反应的符号表达式为。(3)某气体只能用向下排气法收集（如D装置），则该气体可能具有的性质是______（填选项的字母）。A．能与水反应 B．能与空气反应 C．密度与空气大(4)某兴趣小组同学设计实验探究二氧化碳在水中的溶解能力，实验装置如下图。实验步骤如下：①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体；②试剂瓶中加入200mL水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞；③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中；当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解体积二氧化碳。针对该实验以下说法正确的是。A．若将瓶中的水换成等体积的石灰水，注入CO2气体体积达到120mL时红色油柱会开始上升B．若将CO2换成SO2，注入体积达120mL时红色油柱不会上升，说明SO2的溶解能力更强C．该实验说明用排水法可以收集二氧化碳气体【答案】(1)集气瓶(2)AC/AE检查装置气密性KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(3)A(4)0.6BC/CB【解析】（1）仪器M的名称是集气瓶；（2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，应选用的装置组合是AC或AE；装药品前应进行的操作是检查装置气密性，以防止装置漏气，影响实验结果；反应的符号表达式为：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2；（3）某气体只能用向下排气法收集（如D装置），则该气体可能具有的性质是密度小于空气，不与空气中的成分反应，能与水反应（所以不能用C收集）。故选A；（4）当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动，表明在该条件下，200mL的水溶解了120mL二氧化碳，故该条件下，1体积水中能溶解0.6体积的二氧化碳（120÷200=0.6）；A、二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，若将瓶中的水换成等体积的石灰水，注入CO2气体体积大于120mL时红色油柱才会开始上升，错误；B、若将CO2换成SO2，注入体积达120mL时红色油柱不会上升，说明SO2的溶解能力更强，正确；C、该实验说明二氧化碳能溶于水，但溶解的量有限，所以用排水法可以收集二氧化碳气体，正确。故选BC。【变式5-1】如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置，请回答下列问题。(1)写出仪器①、②的名称、。(2)请指出B装置中存在的一处错误。(3)实验室选用C装置制取气体时的主要优点是。(4)若使用E装置用排空气法收集氧气，则验满方法是。(5)将二氧化碳的发生装置与如图装置相连接，一段时间后，三通管(填“上”或“下”)方火焰先熄灭。这一现象说明二氧化碳具有的物理性质是。【答案】(1)铁架台水槽(2)长颈漏斗下端没有浸没在液体中(3)可以控制反应的速率(4)用带火星的木条放在b管口，若木条复燃，则氧气已集满(5)下密度大于空气【解析】（1）根据图示可知仪器①的名称为铁架台，仪器②的名称为水槽。（2）装置B中的长颈漏斗下端需要伸入到液面以下，形成液封，防止产生的气体逸出，故B装置中的错误是长颈漏斗下端没有浸没在液体中。（3）装置C中的注射器可以控制加入液体的速率，进而控制反应发生的速率，故选用C装置制取气体时的主要优点是可以控制反应的速率。（4）氧气的密度比空气大，用E装置收集氧气时，氧气应从长管进入，即从a端进入，空气从b端排出，氧气能使带火星的小木条复燃，则用E装置收集氧气，验满的操作为用带火星的木条放在b管口，若木条复燃，则氧气已集满。（5）二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧；则将二氧化碳通入如图所示的装置后，下端处的燃着木条先熄灭。【变式5-2】根据如图所示装置回答问题。(1)写出图中有标号仪器的名称：①，②。(2)实验室制取二氧化碳，若要控制液体滴加速率，应选择的发生装置是(填字母)。(3)实验室用A、F装置制取并收集氧气，收集氧气的最佳时机是。收集完后，将集气瓶移出水面，(填“正放”或“倒放”)在桌面上。(4)用G装置收集二氧化碳，验满的方法是。(5)已知NH3是一种密度比空气小、极易溶于水的气体，在实验室可用加热氯化铵与熟石灰固体混合物的方法来制取氨气。若要制取并收集一瓶氨气，应选择的装置组合是(填字母，从A-F中选择)。【答案】(1)铁架台分液漏斗(2)C(3)待导管口气泡连续均匀冒出时正放(4)将燃着的木条放在b端，木条熄灭，说明已经集满(5)AE【解析】（1）由图A可知，仪器①为铁架台；由图C可知，仪器②为分液漏斗；（2）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，若要控制液体滴加速率，应选择的发生装置是C，C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率；（3）实验室用A、F装置制取并收集氧气，收集氧气的最佳时机是：待导管口气泡连续均匀冒出时，因为一开始排出的是装置内的空气；收集完后，将集气瓶移出水面，氧气的密度比空气略大，集气瓶应正放在桌面上；（4）用G装置收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气略大，应从a端通入，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在b端，木条熄灭，说明已经集满；（5）在实验室可用加热氯化铵与熟石灰固体混合物的方法来制取氨气，属于固体加热反应，发生装置可选A，氨气密度比空气小，极易溶于水，可用向下排空气法收集，收集装置可选E，故填：AE。【变式5-3】如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。(1)实验室制取二氧化碳，为了便于控制反应速率，组合发生装置应选择。(2)将气体通入H装置(从m口进入)，还可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是(填序号)。①收集二氧化碳②H中盛澄清石灰水，检验二氧化碳③H中盛满水，n口连接量筒，测二氧化碳的体积(3)某同学设计一套实验室制取二氧化碳的发生装置(如图)，其突出优点是；该装置不能制取氧气原因是。【答案】(1)AC(2)③(3)可以控制反应的发生和停止二氧化锰为粉末状，有孔隔板无法使固体与液体分离【解析】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，为了便于控制反应速率，发生装置可选AC，该装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；（2）①二氧化碳密度比空气大，用H收集二氧化碳，应长进短出，即从m端进入，故选项说法正确；②H中盛澄清石灰水，检验二氧化碳，应从m端通入，这样反应比较充分，现象明显，若从n端进入，会将石灰水排出，故选项说法正确；③H中盛满水，二氧化碳的密度比水小，应从n端通入，水从m端排出，m口连接量筒，测二氧化碳的体积，且还应在水面加一层植物油，防止二氧化碳溶于水，故选项说法不正确。故填：③；（3）该装置可将固体置于有孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止；该装置适用于固液不加热反应制取气体，如果用该装置制取氧气，应选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取，但是二氧化锰是粉末状固体，有孔隔板不能起到固液分离的作用，故该装置不能用于制取氧气。【变式5-4】实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如图实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：(1)请写出图中标有字母的仪器名称：a。(2)实验室制取氧气时，若选择B装置作为制取氧气的发生装置，反应的文字表达式为；若选用氯酸钾制氧气，则选择的发生装置是(填序号)，反应的文字表达式为。(3)小李同学选用装置E收集满一瓶氧气后，再向瓶中注水排出瓶中气体，水应从(选填①或②)端进入。(4)实验室制取二氧化碳气体时，与B相比，选用C装置的优点是；选择的收集装置是(选填“D”或“F”或“G”)；小张同学正在收集一瓶CO2，他不知是否收集满了，其验满方法是。(5)如图H所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是、且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于。【答案】(1)长颈漏斗(2)过氧化氢水+氧气A氯酸钾氯化钾+氧气(3)②(4)可以控制反应速率F将燃着的小木条放置在集气瓶口，若燃着的小木条熄灭，证明其体已满(5)不能燃烧不支持燃烧灭火【解析】（1）根据图示可知，仪器a为长颈漏斗，故填长颈漏斗；（2）B装置为固液不加热型发生装置，所以可用过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下分解生成水和氧气，其文字表达式为：过氧化氢水+氧气；氯酸钾在二氧化锰作催化剂条件下加热分解生成氯化钾和氧气，属于固体加热型反应，所以发生装置选择A，其文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气；（3）氧气密度小于水，所以用水将E装置中的氧气排出时，气体从②进入，水从①排出，故填②；（4）相比于B装置，C装置可以通过控制分液漏斗的活塞来控制液体流下的速度，进而控制装置内的反应速率；二氧化碳的密度大于空气，且二氧化碳可溶于水，所以收集二氧化碳时，采用向上排空气法收集，故选F；二氧化碳不支持燃烧，所以对二氧化碳进行验满时，将燃着的小木条放置在集气瓶口，若燃着的小木条熄灭，证明其体已满；（5）向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧、不能燃烧；二氧化碳不能支持燃烧也不能燃烧，且密度比空气的大，可用于消防灭火。故填灭火。▉题型6实验探究二氧化碳的性质【例6】学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想(如图)。(1)请和同学们来完成下表：猜想实验方案实验现象结论①可能是CO2使石蕊变红C小花不变色②可能是使石蕊变红B小花不变色猜想错误③可能是CO2和水反应的生成物使石蕊变红猜想正确(2)同学们做了一个对比实验来验证酸能使紫色石蕊变红，此对比实验方案是(填实验方案序号)。(3)向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约体积的水，迅速盖。上瓶盖振荡，观察到的现象，说明二氧化碳具有的物理性质。(4)二氧化碳日常生活中可以用于灭火，主要利用了其以下哪些性质_____(填字母)。A．光合作用 B．不能燃烧 C．不支持燃烧 D．密度大于空气【答案】(1)猜想错误水/H2OD小花变色(2)A(3)瓶子变瘪能溶于水(4)BCD【解析】（1）猜想①可能是CO2使石蕊变红，利用实验方案C进行实验，将紫色干燥小花直接放入二氧化碳中，观察到小花不变色，说明该猜想错误；猜想②利用实验方案B进行实验，往紫色干燥小花喷水，观察到小花不变色，结论为猜想错误，说明猜想②可能是水使石蕊变红；猜想③可能是CO2和水反应的生成物使石蕊变红，根据结论该猜想正确，则是利用实验方案D进行实验，将喷水后的紫色干燥小花放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性能使紫色石蕊变红，观察到小花变红色，说明该猜想正确。（2）实验方案是A，往紫色干燥小花喷稀醋酸，稀醋酸显酸性能使紫色石蕊变红，则能验证酸能使紫色石蕊变红。（3）二氧化碳能溶于水，则向瓶子中倒水，振荡，由于气体减少，压强减小，则可观察到瓶子变瘪。（4）二氧化碳可用于灭火，是因为二氧化碳不可燃也不助燃，且密度比空气大，故选BCD。【变式6-1】某化学兴趣小组在实验室里验证二氧化碳的某些性质，设计的实验装置如图所示。(1)向图1装置中通入CO2后，观察到装置A中的现象是。(2)向图1装置中通入CO2后，观察到装置C中(填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭。(3)小组同学在老师的指导下模仿二氧化碳与水反应，开展了“二氧化硫与水反应”的研究，二氧化硫的信息如资料卡片，实验如图2所示：【提出问题】亚硫酸不稳定，图2中红色液体微热后为什么不变为紫色？其原因可能为：【作出猜想】猜想1：加热不够充分猜想2：与空气中的氮气有关猜想3：与空气中的氧气有关【实验验证】实验设计如表，请填写表格中的空格。实验操作现象结论1将图2中红色液体继续加热至沸腾溶液仍为红色猜想1(填“成立”或“不成立”)2如图3所示，先通入适量SO2，然后用酒精灯微热溶液先变红后变紫猜想2不成立3如图3所示，先通入适量SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热4如图3所示，先通入适量SO2，再改通入，最后用酒精灯微热溶液仍为红色猜想3成立【分析与结论】图3试管中的植物油的作用是。②红色液体微热后不变为紫色的原因是：亚硫酸(H2SO3)易与空气中的一种物质反应生成硫酸(H2SO4)，请写出其化学方程式。【答案】(1)紫色石蕊小花变红(2)下层(3)不成立溶液变红后再变紫氧气/O2防止空气与溶液接触【解析】（1）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。向图1装置中通入CO2后，二氧化碳接触湿润的紫色石蕊小花会反应生成碳酸，则装置A中的现象是：紫色石蕊小花变红。（2）二氧化碳密度大于空气，不能燃烧也不支持燃烧，向图1装置中通入CO2后，CO2先接触到下层蜡烛，观察到装置C中下层的蜡烛先熄灭。（3）实验1：将图2中红色液体继续加热至沸腾，溶液仍为红色，说明溶液不变为紫色不是因为加热不充分，则猜想1不成立；实验3：实验结论是猜想2不成立，则溶液不变为紫色与氮气无关，实验现象是溶液变红后再变紫；实验4：实验结论是猜想3成立，则溶液不变为紫色与氧气有关，实验操作应是先通入适量SO2，再改通入氧气，最后用酒精灯微热；分析与结论：根据猜想，溶液不变为紫色可能与空气中的氮气、氧气有关，空气中含有氮气和氧气，无法控制单一变量，因此要避免空气接触试管中的溶液，则图3试管中的植物油的作用是防止空气与溶液接触。根据结论，溶液不变为紫色与氧气有关，则亚硫酸(H2SO3)易与空气中的氧气反应生成硫酸(H2SO4)，导致溶液不变为紫色，该反应的化学方程式为：。【变式6-2】实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。任务一：探究家庭中二氧化碳的来源【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。【实验现象】(1)红墨水水柱向边移动（填“左”或“右”）。【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。任务二：实验室模拟吸收二氧化碳的原理【设计实验】(2)实验步骤实验现象实验结论Ⅰ、如图2：向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡软塑料瓶变瘪二氧化碳的物理性质是Ⅱ、继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡二氧化碳能与水反应【反思评价】(3)实验中发生反应的化学方程式为。(4)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验（描述实验过程及现象）。任务三：制定低碳行动方案(5)通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请补充完整。低碳途径低碳行动具体措施减少二氧化碳的排放请举出一种具体做法（任写一条）。促进二氧化碳的吸收植树造林，利用绿色植物光合作用吸收大气中的。二氧化碳的转化和封存用二氧化碳做原料合成一些化工产品。项目之旅结束了，同学们决定立刻行动起来，助力“双碳”目标早日实现！【答案】(1)左(2)二氧化碳能溶于水溶液变红(3)(4)将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色(5)开发利用新能源（合理即可）【解析】（1）结论为：炒菜后空气中二氧化碳含量增多，说明右边塑料瓶中二氧化碳含量高，二氧化碳是温室气体，将两个塑料瓶放在阳光下照射，右边温度高，压强大，故红墨水水柱向左边移动；（2）Ⅰ、向充满二氧化碳的软塑料瓶中注入约三分之一体积的蒸馏水，立即旋紧瓶盖后，振荡，软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，导致塑料瓶内气体减少，压强减小；Ⅱ、继续向试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡，结论为二氧化碳能与水反应，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故现象是：溶液变红；（3）实验中发生反应为二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；（4）步骤Ⅱ中向试管中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，不能说明二氧化碳和水发生了反应，因为还可能是二氧化碳使紫色石蕊溶液变色，还应验证二氧化碳不能使紫色石蕊变色，故设计实验为：将用紫色石蕊试液染成紫色并干燥的纸花放入干燥的二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变色；（5）减少二氧化碳的排放，可以开发利用新能源，减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放。【变式6-3】实验梳理

在学习完二氧化碳的有关知识之后，化学小组的同学们利用下列装置探究二氧化碳的性质。(1)如图1所示，小红将装置组装好之后，倒入事先收集好的，连续进行了两次实验，最终观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，由此得出的实验结论是。而在她进行第一次实验的时候上层蜡烛首先熄灭，可能的原因是。(2)如图2，小华向收集满的软塑料瓶中注入适量的蒸馏水，拧紧瓶盖，振荡，一段时间后她观察到软塑料瓶，据此他得出的实验结论是。(3)如图3，小明用干的紫色石蕊纸花完成下列实验后，将现象与分析写在了实验报告单上。序号实验现象分析与结论Ⅰ纸花变红Ⅱ纸花水不能使紫色石蕊纸花变红Ⅲ纸花不变色不能使干燥的紫色石蕊纸花变红Ⅳ纸花变红烘干（Ⅳ）中纸花纸花不稳定，受热后易分解，反应的化学方程式为【实验反思】将通入石蕊溶液中，溶液变为红色，仅用该实验是否能证明和发生反应生成并说明理由：。(4)如图4，小柯向澄清石灰水中通入，观察到的现象是，反应的化学方程式为。(5)如图5，可观察到的现象，化学方程式为。小梅认为是二氧化碳和氢氧化钠发生反应导致的。小江认为此实验不够严谨，理由是，加一个对比实验才可证明二者发生反应，所加实验是。【答案】(1)二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧二氧化碳倾倒过快（合理即可）(2)变瘪二氧化碳能溶于水(3)稀醋酸能使紫色石蕊纸花变红不变色与发生反应生成的酸能使紫色石蕊纸花变红由红色变为紫色不能，仅做该实验无法排除二氧化碳使紫色石蕊溶液变红的可能性（合理即可）(4)澄清石灰水变浑浊(5)试管中液面上升二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使试管内气体减少，压强减小，试管中液面上升将氢氧化钠溶液换为等量的水，做对照实验【解析】（1）将收集的二氧化碳气体沿烧杯内壁倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，可观察到下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，此现象说明二氧化碳的物理性质是密度大于空气，化学性质是本身不燃烧，也不支持燃烧；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，二氧化碳倾倒过快可能导致上层蜡烛首先熄灭；（2）向收集满的软塑料瓶中注入适量的蒸馏水，拧紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水，导致装置内气体减少，压强减小；（3）Ⅰ：纸花变红是因为稀醋酸能使紫色石蕊纸花变红；Ⅱ：水不能使紫色石蕊纸花变红，所以喷水后的纸花不变色；Ⅳ：此时二氧化碳与水接触生成碳酸，显酸性，紫色石蕊纸花变为红色；烘干（Ⅳ）中纸花：碳酸在加热条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：，此时不再显酸性，所以紫色石蕊纸花的红色褪去；[实验反思]将通入石蕊溶液中，溶液变为红色，是二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，还是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红，仅通过本实验无法验证；故填：不能，仅做该实验无法排除二氧化碳使紫色石蕊溶液变红的可能性。（4）向足量的澄清石灰水中通入二氧化碳，会观察到石灰水变浑浊，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，其化学方程式为：；（5）二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：，装置内气体减少，压强减小，试管内液面会上升；二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使试管内气体减少，压强减小，试管中液面上升，所以该设计不够严谨；所以应该将氢氧化钠溶液换为等量的水，作对照实验，排除水的影响。【变式6-4】能与水发生化学反应，老师演示了如下实验：取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，将其喷水后，放入盛满的集气瓶中（如图1所示），观察到纸花变红。接下来，请与兴趣小组的同学们一起参与以下探究：【提出问题】是什么物质使纸花变红呢?【形成假设】(1)假设I：水使纸花变红。假设II：使纸花变红。假设III：与水反应的生成物使纸花变红。根据老师的演示实验，假设I一定不成立，原因是。【设计并实施实验】(2)补充完整下面表格。实验步骤实验现象结论取一朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，纸花不变红假设II不成立【得出结论】(3)通过以上实验探究，说明与水反应生成的使纸花变红。【实验拓展】用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有。(4)兴趣小组的同学们用如图2所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的胶塞，将导管另一端伸入装有澄清石灰水的试管中，观察到，得出结论：汽水中含有。【反思评价】(5)试管中发生反应的化学方程式为。【答案】(1)二氧化碳使纸花变红喷水后，纸花不变色(2)放入盛满CO2的集气瓶中(3)碳酸(4)澄清石灰水变浑浊(5)CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O【解析】（1）将纸花喷水后，放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，故可能是水使纸花变红，可能是二氧化碳使纸花变红，还可能是二氧化碳和水反应的生成物使纸花变色，故猜想Ⅱ为二氧化碳使纸花变红；取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，将其喷水后，纸花不变色，说明水不能使纸花变色，故猜想I一定不成立；（2）猜想Ⅱ不成立，说明二氧化碳不能使紫色纸花变色，故可取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，将其放入盛满二氧化碳的集气瓶中；（3）通过以上实验探究，说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红；（4）该反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水变浑浊；（5）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。▉题型7二氧化碳对环境的影响【例7】“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。(1)“碳封存”2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因。②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因。③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是(填序号)。A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同B．超临界二氧化碳容易燃烧C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变(2)“碳转化”利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，化学方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+X，X的化学式为。【答案】(1)气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩CO2+H2O=H2CO3CD(2)O2【解析】（1）①分子之间有间隔，压强越大，分子间间隔越小，所以二氧化碳易被压缩是因为气态二氧化碳分子间隔较大，容易被压缩；②二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，碳酸显酸性，能与不锈钢或低铬钢发生反应，所以需要对二氧化碳进行干燥处理；③A.超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的，组成相同，此选项错误；B.分子是保持物质化学性质的一种微粒，超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的，所以化学性质相同，二氧化碳不燃烧，所以超临界二氧化碳也不燃烧，此选项错误；C.超临界二氧化碳的密度高，接近液态二氧化碳，粘度小，流动快，接近气态二氧化碳，所以同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大，此选项正确；D.超临界二氧化碳是二氧化碳通入压缩机加压和干燥得到的，所以存在于特定的条件下，故条件改变，状态改变，此选项正确。故选：CD；（2）反应前碳、氧、氢的原子个数分别为2、6、4；反应后碳、氧、氢的原子个数分别为2、4、4，根据反应前后原子种类和个数不变，所以一个X分子中含有2个氧原子，所以X的化学式为O2。【变式7-1】“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术。我国能源消耗的70%来自于煤炭，每秒有100吨煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。如果任由煤炭资源在诸多领域利用，将对大气、河流、土地产生污染，温室效应增强。为实现节能减排、绿色环保，我国政府举全国之力，积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如：电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧，会产生大量CO2，每年的排放量大约1600万吨。运用“碳捕捉与封存”技术，这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物等，以此来消除资源的巨大浪费。(1)煤在极高的温度下充分燃烧，主要发生反应的化学方程式为。(2)将分离聚集的CO2压入地下的过程中，分子间隔会。(3)将CO2封入蓄水层中发生反应化学方程式为。【答案】(1)C+O2CO2(2)变小(3)CO2+H2O=H2CO3【解析】（1）煤中的主要成分为碳，碳与氧气在点燃的条件下燃烧生成二氧化碳，故反应的化学方程式写为：C+O2CO2。（2）加压时，分子间的间隔会变小，故填变小。（3）将CO2封入蓄水层中，二氧化碳与水反应生成碳酸，故反应的化学方程式写为：CO2+H2O=H2CO3。【变式7-2】兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。(1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是。(2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。①生物圈中，二氧化碳通过作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式。③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式。(3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表：途径碳替代碳减排碳封存碳循环贡献率47%21%15%17%由表中数据可知，贡献率最大的途径是。【答案】(1)二氧化碳/CO2(2)光合(3)碳替代【解析】（1）低碳行动中的“碳”指的物质是二氧化碳，低碳是指较低的二氧化碳的排放；（2）①生物圈中，二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气，光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气；②二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，该反应的化学方程式为：；（3）由表中数据可知，贡献率最大的途径是碳替代，贡献率为47%。【变式7-3】“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。(1)“碳封存”2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；粘度小，流动快，接近气态二氧化碳。①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因。②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界二氧化碳的管道材料采用不锈钢或低铬钢等，同时对二氧化碳进行干燥处理。请用化学方程式表示二氧化碳需要干燥的原因。③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是(填序号)。A．超临界二氧