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第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳和一氧化碳
知识点一 二氧化碳的性质（重点）
一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
1、无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，
二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，
然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、二氧化碳的化学性质
1、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。
【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 = H2O+CO2↑
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O
该反应可鉴定二氧化碳气体。
2、二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
3、二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO（吸热反应）
（CO2—氧化剂，C—还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。
三、二氧化碳的用途
1、灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：① 二氧化碳的密度比空气大；
② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
灭火器原理：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2、干 冰：干冰升华吸收大量的热，可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。
3、光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
四、二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
知识点二 一氧化碳
一、一氧化碳的物理性质：
无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。
二、一氧化碳的化学性质：
1、一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2
【现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、 C+O2CO2
2、一氧化碳具有还原性
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
CO+CuO Cu+CO2
3、一氧化碳具有毒性。
原因： 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。
注意： 由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。
三、一氧化碳的用途：
可燃性：作气体燃料
还原性：冶炼金属
（3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、 CO+CuO Cu+CO2）。
实验现象： 黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
（1）一氧化碳还原氧化铜的实验：
实验操作：
① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；
② 点燃酒精灯；
③ 熄灭酒精灯；
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
注意事项：
① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
② 实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。
③ 实验完毕后继续通入CO的目的：
防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化（2Cu+O2 2CuO）。
④ 因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃
⑤ 澄清石灰水的作用：a、证明反应生成二氧化碳；b、除去装置内的二氧化碳。
（2）一氧化碳还原氧化铁的实验
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似但酒精灯要换成酒精喷灯）
【实验现象】 红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
三大还原剂：H2、C、CO —— 共同性质：可燃性、还原性。
典题精讲
【例1】化学是一门以实验为基础的学科，请结合图示回答问题。
(A)　(B)　(C)　(D)(E)
(1)仪器a的名称是______。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法的选择无关的是______。(填图中字母)
a．颜色　b．密度　c．溶解性　d．与氧气是否反应
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为______________，选用的发生装置是______(填字母，下同)，收集装置是________。
(4)氮气在很多领域用途广泛，实验室用加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制取氮气。
①实验室制取氮气应选择的发生装置是______。(填图中字母)
②氮气密度略小于空气，难溶于水。收集氮气时可用排水集气法，但不宜用排空气法。除排水集气法外，你还能想到的方法是：______。
(5)为验证CO2气体中含有CO，某同学设计了如图所示装置，并通过实验验证了CO2气体中含有CO。根据图示回答下列问题：
①装置G的作用是______；
②I装置玻璃管中观察到的实验现象是______。
【解析】本题考查常见气体的制备和性质。氧气和二氧化碳的实验室制取与性质属于课标中要求完成的8个基础实验中的2大实验，是学习和运用化学实验技能和科学探究方法的重要实验活动。第(1)小题考查常见仪器的识别，落脚点是水槽，较为常见，较为常规，难度不大。第(2)小题考查气体的性质与气体收集方法的关系，通常只考虑密度和溶解性，本题加入颜色和是否与氧气反应，使知识更全面，试题更加新颖。第(3)小题考查实验室制取氧气的原理、发生装置和收集装置。氧气的制取是重点，也是难点，试题常规，考点熟悉。第(4)小题考查实验室制取氮气的发生装置和收集方法。属于信息给予题，要求学生根据所给信息和已有的知识选择制取装置和选择氮气的收集方法。氮气的收集方法对学生思维的开放性、知识的运用能力要求较高。第(5)小题以验证CO2气体中含有CO为背景，重点考查二氧化碳和一氧化碳的性质，要求考生理解实验目的，弄清实验流程，实验过程涉及的化学反应较多，对学生的能力要求较高。该题属于中等难度试题。
【答案】(1)水槽；(2)a；(3)2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑；C；E；(4)①A；②用气囊收集；(5)①检验CO2是否除尽；②黑色固体逐渐变为红色
夯实基础
1、 下列物质中，不能用来鉴别CO和CO2的是( )
A.澄清的石灰水 B.蒸馏水
C.灼热的CuO D.紫色的石蕊溶液
2、近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应”所致。下列气体中不属于温室气体的是( )
A．O3 B．CH4 C．CO2 D. O2
3、下列有关碳及其氧化物的说法错误的是（ ）
A．C0与C02 可用澄清石灰水区分
B．C0具有还原性，可用于铁的冶炼
C．C02的过多排放可导致酸雨的产生
D．金刚石和石墨结构中碳原子排列方式不同
3、煤气的主要成分是CO，对煤气的下列叙述中，与CO性质无关的是（ ）
A. 煤气有毒
B. 煤气可燃
C. 煤气有刺激性气味
D. 煤气有还原性
4、下列对一氧化碳的认识中，错误的是(　 　)
A．一氧化碳有可燃性，可用作燃料
B．一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属
C．室内放一盆水，能防止一氧化碳中毒
D．分子的不断运动，能使一氧化碳向四周弥漫
5、把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2气体中，石蕊试纸不变色。将CO2气体通入滴有石蕊指示剂的水中，溶液变红色。再将该溶液敞口加热一段时间，发现溶液的红色褪去，冷却到原温度后，再次通入CO2，溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是(　 　)
A．CO2能和水发生化学反应
B．CO2的水溶液具有酸性
C．加热能使CO2水溶液的酸性减弱
D．CO2具有酸性
能力突破
某同学设计右图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答:
(l)该装置存在的一个主要问题是_________________________，你的改进方法是____________________.
(2)实验开始时,是先给氧化铜加热,还是先通人一氧化碳
(3)实验过程中,图中A处能观察到的实验现象是 。发生反应的化学方程式为 。
B处观察到的实验现象是 。
实验过程中,一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜,还可能生成中间产物氧化亚铜(化学式为Cu2O)。如果要对反应后A处残留固体的组成进行探究,试猜想残留固体的组成有哪几种可能
___________________________________
2．金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是(　 　)
A．原子排列方式不同
B．原子大小不同
C．原子种类不同
D．原子数目不同
3．关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是(　　)
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
4．下列方法能区分氧气和二氧化碳两瓶气体的是(　 　)
A．闻气味　
B．观察颜色
C．倒入适量氢氧化钠溶液　
D．将燃着的木条伸入集气瓶中
5．下列说法正确的是 （ ）
A. 有人用煤炉取暖时，为防止一氧化碳中毒，在炉子上放一盆水。
B. 在用CO还原CuO的实验中，尾气中CO的含量很少，可以不必处理。
C. 某同学夜间发现家中煤气泄漏，他立刻拉开电灯开关进行检查。
D. CO没有颜色和气味，民用煤气中常加有恶臭味的物质。是为更好的防止煤气中毒。
走进中考
1.如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题：
(1)反应生成CO2的化学反应方程式是_____________________________________
(2)为了检验该装置的气密性，可将橡胶管用止水夹夹住，然后通过长颈漏斗向试管内注水，当________________________，说明装置的气密性良好。
(3)实验过程中加注的稀盐酸的液面必须浸没长颈漏斗的下端管口的理由是____________________________________________________________________。
请结合下列实验装置，回答有关问题：
(1)写出仪器a的名称：__________。
(2)实验室若用石灰石和稀盐酸制取并收集干燥的二氧化碳，选用的装置为_________(填字母)。加试剂前，要连接好装置并检查装置的_________。将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液变_______色。
(3)用B装置能否制取氧气？________(填“能”或“不能”)。
某研究小组利用下图所示装置探究碳的氧化物的性质(固定装置略)。已知碳酸镁加热发生类似碳酸钙的分解反应。
(1)装置A中发生的反应：__________________________(用化学方程式表示)。
(2)装置C的作用是________________，无水CaCl2的作用是______________。
(3)装置D中发生的反应：___________________________(用化学方程式表示)。
(4)图中装置E是安全瓶，能防倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置____之间添加装置E。
4.以某菱锌矿(ZnCO3含量为62.5%)为原料制备锌的原理如下(假设杂质不参加反应)：
ZnCO3ZnO＋CO2↑； ZnO＋COZn＋CO2。
则100吨这样的菱锌矿理论上最多可制得锌多少吨？(写出计算过程)
5．化学是与我们的生产和生活紧密相关的学科。
有四种气体：a.O2；b.CO；c.N2；d.CO2。请选择合适的序号填空：
(1)用于供给动植物呼吸的是____。
(2)会造成温室效应的是____。
(3)与人体内血红蛋白结合引起中毒的是____。
(4)用作保护气、化工原料、充入食品包装中用于防腐的是____。
6．物质的结构决定物质的性质。观察如下示意图，回答问题。
(金刚石)　(石墨)　(C60)　(木炭)
(1)从宏观看以上四种物质都是由____元素组成的。
(2)石墨可以导电，金刚石不能，从微观看石墨和金刚石的物理性质不同的原因是________的排列方式不同。
7．如图A、B、C、D是初中化学中常见的四种物质。其中A为黑色单质，D为紫红色单质，B、C是组成元素相同的两种气态化合物。“→”表示物质间的转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已省略)。请回答：
(1)C的化学式是________。
(2)B的一种用途____________________________。
(3)A→D反应的化学方程式是____________________________。
8．A、B、C、D为初中化学常见的物质，B和E组成元素相同，它们之间存在如图所示的转化关系。请根据信息和图示回答问题(反应条件和部分生成物已略去)。
(1)B的化学式________，D的化学式____________。
(2)写出A转化为E的化学方程式：____________________。
9．在实验室利用以下装置进行气体的制取和性质实验。
用装置A制二氧化碳的化学方程式为________________________。装置C中两支蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳不能燃烧、___________、________________________。
化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题。
(1)图中a仪器的名称是____________。
(2)实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的化学反应方程式为____________________。若用G装置收集氧气，气体应从________(选填“b”或“c”)端通入。
(3)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，发生装置最好选用C，与B装置相比，C装置的优点是____________________，收集装置可选用D、E、F中的________，其化学反应方程式为____________________________。
11．钙是维持人体正常功能所必需的元素。如图所示为某种补钙剂“钙尔奇”说明书的一部分。取1片钙尔奇，放入盛有10 g稀盐酸的烧杯中，其中碳酸钙跟盐酸恰好完全反应(其他成分与盐酸不反应)。烧杯内物质质量变为11.34 g。
钙尔奇 Caltrate主要成分：CaCO3规格：每片2.0 g用法：口服用量：一日2次，每次1片
试计算：
每片钙尔奇中含碳酸钙的质量。
服用这种补钙剂，每人每天摄入钙元素的质量。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
　
考点归纳
CO2
（1）
CO2
（2）
△
===
△
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高温
===
△
===
△
===

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