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第19讲 一氧化碳和二氧化碳
知识图谱
一氧化碳和二氧化碳
知识精讲
一．二氧化碳
1．物理性质：常温下，二氧化碳是无色，无味的气体，密度比空气大。能溶于水，故常用来制造汽水、啤酒等。在加压或者降温的情况下，二氧化碳易变成无色液体或雪状固体。固体二氧化碳称为“干冰”。干冰升华时吸热，因此可以用作制冷剂或进行人工降雨。
2．化学性质
（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。
现象与分析：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。
通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气大。
（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
现象与分析：A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。D纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。
（3）CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质，来检验二氧化碳气体。
3．二氧化碳的用途：
（1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。
（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂②形成人工云雾（舞台上）③人工降雨。
【要点诠释】
1．二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。
2．把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。
3．二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。
4．实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O）。
二．一氧化碳
1．一氧化碳的性质
（1）物理性质：通常状态下，一氧化碳是无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质：
①一氧化碳可燃
纯净的一氧化碳在空气中安静地燃烧，发出蓝色的火焰。如果将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水变浑浊。点燃一氧化碳和氧气或空气的混合气体时容易发生爆炸，故点燃前需验纯。
②一氧化碳的还原性
实验中的尾气中的一氧化碳需进行处理，常用点燃的方法除去尾气中的CO
2．一氧化碳的毒性：一氧化碳有剧毒，能和血液中的血红蛋白结合，降低血红蛋白的输氧能力，严重时能使人死亡。
3．一氧化碳的用途
（1）气体燃料；
（2）冶炼金属。
三点剖析
一．考点：
1．二氧化碳的性质及用途
2．一氧化碳的性质及用途
二．重难点：
1．二氧化碳的性质及用途
2．二氧化碳的性质及用途
三．易错点：
1．二氧化碳与澄清石灰水反应生成白色不溶物质碳酸钙，因此可以用这个反应来检测二氧化碳的存在。
2．点燃一氧化碳和氧气或空气的混合气体时容易发生爆炸，故点燃前需验纯。
二氧化碳的性质
例题1、 在O2、CO、CO2、H2四种物质中，能用向下排空气法收集的是________；能通过电解水得到的是________；在人体的呼吸作用过程中涉及的是________。
例题2、 下列做法错误的是（ ）
A.用肥皂水区分硬水和蒸馏水 B.用燃着的木条区分N2和CO2
C.为减少空气污染，应控制燃放烟花爆竹 D.启用闲置的地窖前先进行灯火实验
例题3、 在如图所示的有关实验中，只能证明CO2物理性质的是（ ）
A. B. C. D.
例题4、 下列有关碳和碳的氧化物的说法不正确的是（ ）
A.金刚石、石墨物理性质不同是因为构成它们的原子数目不同
B.金刚石、石墨、C60完全燃烧都生成二氧化碳
C.二氧化碳可用于人工降雨，一氧化碳可用作燃料
D.通常情况下，二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水
随练1、 检验久未开启的菜窖内二氧化碳的浓度是否过大的正确方法是（ ）
A.放入一个盛满澄清石灰水的试管 B.放入一杯水
C.放入一个接通电源的手电筒 D.放入一盏点燃的油灯
随练2、 如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有（ ）
①不能燃烧；②不能支持燃烧；③还原性；④密度比空气大；⑤密度比空气小．
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②⑤
随练3、 化学是一门以实验为基础的科学，根据下列实验回答下列问题：
（1）实验1中，向盛有燃着蜡烛的烧杯中缓慢倾倒二氧化碳，可以观察到的现象是________；
（2）实验2中，观察到A中布条不变色、B中布条变红，原因是（用化学方程式解释）________。
随练4、 下图所示实验中，要证明“二氧化碳与水反应生成了酸性物质”必须做的实验是（图中的小花为浸润过石蕊后烘干的纸花）（ ）
二氧化碳的用途
例题1、 通过前面的化学学习，我们熟悉了许多物质。请从①二氧化碳；②氮气；③氢气； ④氧气中，选取相应物质的序号填空。
（1）具有可燃性的气体是________；
（2）可用于作食品包装袋的保护气的是________；
（3）植物光合作用吸收的是________。
例题2、 下列不属于二氧化碳用途的是（ ）
A.灭火 B.制汽水 C.光合作用 D.供给呼吸
例题3、 下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是（ ）
A.铅笔字迹变模糊是因为与氧气发生了反应 B.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜
C.CO2的大量排放导致酸雨越来越严重 D.CO2用处很大，比如可用于气肥
例题4、 关于C、CO、CO2三种物质，下列说法中正确的是（ ）
①三种物质都含有碳元素，都具有还原性
②CO、CO2都是没有颜色、没有气味的气体
③CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
④CO2排放过多会导致温室效应，CO易引起中毒
⑤CO2可用来灭火，CO可用作燃料．
A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.①③⑤
随练1、 如图是自然界碳的循环示意图，请据图分析后回答：
（1）自然界CO2的来源途径有__________________（任写一点）；
（2）写出海水吸收CO2的方程式____________________________；
（3）降低空气中CO2含量的有两个方向，一是减少CO2排放，另一是__________________．
随练2、 下列关于二氧化碳用途的描述中，不正确的是（ ）
A.炼钢 B.人工降雨 C.用作气体灭火剂 D.用于生产碳酸饮料
随练3、 化学家创造出一种物质“干水”，其每个颗粒含水95﹪，外层是SiO2，干水吸收二氧化碳的能力比普通清水高三倍。下列有关说法正确的是（ ）
A.干水和干冰是同一种物质 B.干水是纯净物
C.用干水吸收CO2有助于减缓温室效应 D.干水吸收CO2的过程只发生物理变化
随练4、 下列物质中，主要分成不同的一组是（ ）
A.沼气和天然气 B.酒精和乙醇 C.大理石和石灰水 D.干冰和冰
随练5、 现有六种物质，选择相应物质的字母填空：
A．干冰 B．硬铝 C．氮气 D．石墨 E．硫酸铜溶液 F．酒精
（1）________是空气中含量最多的气体
（2）________可用于制铅笔芯
（3）________可用于人工降雨
（4）________长时间敞口放置后可能会有晶体析出
（5）________可用于制造飞机
（6）________是实验室中常用的燃料．
一氧化碳的性质
例题1、 下列说法不正确的是（ ）
A.浓硫酸涂在木棒上，木棒变黑
B.乙醇与水混合可形成溶液
C.在煤炉旁放一盆水可以防止煤气中毒
D.氯化钠溶液能够导电是因为溶液中存在自由移动的离子
例题2、 下列关于碳及其化合物的说法错误的是（ ）
A.金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同
B.二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一
C.一氧化碳时一种无色、无味、易溶于水的物质
D.二氧化碳做灭火剂，即利用了它的物理性质，又利用其化学性质
例题3、 5月31日是“世界无烟日”。吸烟对人体有害，吸烟产生的气体中含有一种能与血液中血红蛋白结合的有毒气体，它是（ ）
A.CO2 B.SO2 C.CO D.NO2
随练1、 冬季，人们在燃烧煤取暖时，应竭力避免煤气中毒事件的发生．煤气中毒也就是一氧化碳中毒，下列措施中不能有效防止煤气中毒的是（ ）
A.在室内放一盆清水 B.煤火炉要安装密闭的烟囱
C.尽量使煤完全燃烧 D.加强室内通风，确保室内氧气
随练2、 化学与生活密切相关．生活中的下列做法不合理的是（　　）
A.煤炉上放一盆水，就能防止一氧化碳中毒 B.冰箱中的异味，可用活性炭除去
C.电器着火，应先切断电源再灭火 D.硬水和软水，可用肥皂水区分
随练3、 对比是学习化学的重要方法，下列关于CO2与CO的比较，错误的是（ ）
A.CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用
B.通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水
C.CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
拓展
1、 下列做法（或认识）有科学依据的是（ ）
A.带上手电筒就放心进入久未开启的菜窖或深井
B.浴室煤气泄漏，立即打开排气扇并拨打110
C.洗衣服时，用硬水比软水效果更好
D.带上火把进入山洞进行科学探究
2、 人们喝了汽水后常常会打嗝，这是因为汽水中的CO2进入人体后（ ）
A.发生了分解 B.与胃液反应生成了气体
C.温度升高，CO2溶解度减小 D.压强增大，CO2溶解度减小
3、 下列说法正确的是（ ）
A.“干冰升华”是由于分子本身的体积急剧增大
B.金刚石与石墨物理性质差异较大，是由于碳原子的结构不同
C.在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数
D.在化学反应中有新物质生成，是由于反应中分子和原子的种类都发生了变化
4、 从氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳四种物质中，按照下列要求，选择适当的物质，将其化学式填入空格中。
①可用于人工降雨的固体氧化物________；
②能使带火星的木条复燃的气体________；
③能够作为气体燃料的是________。
5、 下列有关二氧化碳用途的描述中，不正确的是（ ）
A.制汽水 B.供给呼吸 C.用于灭火 D.做气体肥料
6、 二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是（ ）
A.二氧化碳用于人工降雨 B.二氧化碳用作气体肥料
C.二氧化碳用作灭火器 D.二氧化碳用于生产汽水等碳酸饮料
7、 下列气体中，参与植物光合作用的是（ ）
A. B. C. D.
8、 燃煤电厂烟道气中含有大量CO2．将CO2捕捉后再将其资源化可实现CO2的可持续循环。根据如图1回答问题。
（1）可以用光能分解二氧化碳转化为一氧化碳，则分解的另一种产物是________。
（2）清华大学化学工程学院研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可以用二氧化碳生产液体燃料甲醇，其微观示意图如图2，请在方框内补全相应的微粒图示。
9、 一氧化碳和二氧化碳性质不同是由于（ ）
A.二者含碳量不同 B.二者含氧量不同
C.二者相对分子质量不同 D.二者分子结构不同
10、 关于二氧化碳与一氧化碳性质说法正确的是（　　）
A.都是不溶于水的气体 B.都是无色无气味的气体
C.都是有毒的气体 D.都有可燃性和还原性
11、 关于CO和CO2的说法错误的是（ ）
A.CO2是绿色植物光合作用的原料之一
B.CO能燃烧，具有毒性和还原性
C.CO和CO2性质和用途的较大差异，是因为组成它们的元素种类不同
D.CO2不供给呼吸的性质和CO的毒性都会致人死亡
答案解析
一氧化碳和二氧化碳
二氧化碳的性质
例题1、
【答案】 H2；H2、O2；O2、CO2
【解析】 在O2、CO、CO2、H2四种物质中，能用向下排空气法收集的是氢气；能通过电解水得到的是氢气和氧气；在人体的呼吸作用过程中涉及的是氧气和二氧化碳。
例题2、
【答案】 B
【解析】 A．硬水中加入肥皂水泡沫少，易起浮渣；软水中加入肥皂水泡沫丰富，常用加肥皂水的方法来区别硬水和软水，故A正确；
B．氮气和二氧化碳都不能支持燃烧，故放入燃着的木条后木条都会熄灭，故不能用此方法来鉴别这两种气体，故B不正确；
C．燃放烟花爆竹会放生一氧化碳、二氧化硫和粉尘，这些都属于空气污染物，故C正确；
D．闲置的菜窖中会聚集大量的二氧化碳气体，使氧气不足，二氧化碳会使人窒息死亡，故进入前要行进行灯火实验确定氧气是否充足，故D正确。
例题3、
【答案】 D
【解析】 A、盐酸与碳酸钙反应，生产的二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误；
B、瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误；
C、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误；
D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。
例题4、
【答案】 A
【解析】 A、金刚石、石墨物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。
B、金刚石、石墨、C60都是碳元素形成的单质，完全燃烧都生成二氧化碳，故选项说法正确。
C、固体的二氧化碳升华时吸热，可用于人工降雨，一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，故选项说法正确。
D、通常情况下，二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水，故选项说法正确。
随练1、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练2、
【答案】 C
【解析】 图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭，然后上面的蜡烛才熄灭，这一实验现象证明了二氧化碳的性质：密度大于空气；不能燃烧，也不支持燃烧；但不能证明二氧化碳是否具有还原性．
随练3、
【答案】 （1）蜡烛熄灭
（2）CO2＋H2O＝H2CO3
【解析】 （1）二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，向盛有燃着蜡烛的烧杯中缓慢倾倒二氧化碳，可以观察到蜡烛熄灭。
（2）实验2中，观察到A中布条不变色、B中布条变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，反应的化学方程式为：CO2＋H2O＝H2CO3。
随练4、
【答案】
【解析】 ①可得出稀醋酸能是紫色石蕊小花变红，②、③可得出水、二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红，由④可得水和二氧化碳共同作用使紫色小花变红，根据①②③的实验结论说明它们反应后生成了酸性物质碳酸．所以四组实验都必须做．
故选D。
二氧化碳的用途
例题1、
【答案】 （1）③
（2）②
（3）①
【解析】 （1）氢气具有可燃性，是具有可燃性的气体。
（2）氮气的化学性质不活泼，可用于作食品包装袋的保护气。
（3）植物光合作用吸收的是二氧化碳，释放出氧气。
例题2、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
例题3、
【答案】 D
【解析】 A、石墨较软，容易被磨损，使字迹变模糊，故选项说法错误。
B、CO具有还原性，可将氧化铜还原成铜，二氧化碳不能，故选项说法错误。
C、CO2的大量排放导致温室效应越来越严重，故选项说法错误。
D、CO2用处很大，二氧化碳是植物光合作用的原料，可用于气肥，故选项说法正确。
例题4、
【答案】 C
【解析】 ①三种物质都含有碳元素，C、CO具有还原性，CO2不具有还原性，说法错误；
②CO、CO2都是没有颜色、没有气味的气体，说法正确；
③CO2可用于光合作用，CO不可用于人工降雨，说法错误；
④CO2排放过多会导致温室效应，CO易引起中毒，说法正确；
⑤CO2不燃烧不支持燃烧，密度比空气大用来灭火，CO具有可燃性，可用作燃料，说法正确。
由以上分析可知，C正确。
随练1、
【答案】 （1）化石燃料燃烧（或动植物呼吸等）
（2）CO2＋H2O═H2CO3
（3）增加CO2消耗和吸收
【解析】 （1）根据图片信息，自然界CO2的来源途径有化石（或矿物）燃料燃烧和动植物呼吸等．
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，化学反应方程式CO2＋H2O═H2CO3．
（3）人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向：一是减少CO2排放，二是增加CO2消耗和吸收，光合作用是自然界中消耗二氧化碳的主要途径，且植树造林是我们容易做到的消耗CO2的方式或途径．
随练2、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
随练3、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练4、
【答案】 D
【解析】 A．沼气的成分是甲烷，天然气的主要成分也是甲烷，故相同；
B．乙醇的俗称是酒精，成分相同；
C．大理石的主要成分都是碳酸钙，石灰石的主要成分也是碳酸钙，故相同；
D．干冰是二氧化碳的固态，冰是水的固态，成分不同；
随练5、
【答案】 （1）C
（2）D
（3）A
（4）E
（5）B
（6）F
【解析】 （1）氮气是空气中含量最多的气体；
（2）由于石墨较软，具有深灰色，可用于制铅笔芯；
（3）干冰易升华．升华时能吸收大量的热，使空气中水蒸气冷凝成小水滴，所以，干冰可用于人工降雨；
（4）硫酸铜溶液长时间敞口放置后，由于水分蒸发，可能会有晶体析出；
（5）由于硬铝硬度大，密度小，可用于制造飞机；
（6）酒精具有可燃性，燃烧时能放出胆量的热，是实验室中常用的燃料．
一氧化碳的性质
例题1、
【答案】 C
【解析】 A、浓硫酸具有脱水性，浓硫酸涂在木棒上，能把木材中的氢元素和氧元素“脱出”结合生成水，木棒变黑，故选项说法正确。
B、乙醇易溶于水，乙醇与水混合可形成溶液，故选项说法正确。
C、一氧化碳难溶于水，不能与水反应，在煤炉旁放一盆水不能防止煤气中毒，故选项说法错误。
D、氯化钠溶液能够导电是因为溶液中存在自由移动的钠离子和氯离子，故选项说法正确。
例题2、
【答案】 C
【解析】 A．金刚石和石墨的物理性质不同，是因为碳原子排列方式不同，正确；
B．二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一，正确；
C．一氧化碳时一种无色、无味、难溶于水的物质，错误；
D．二氧化碳做灭火剂，即利用了它的物理性质，又利用其化学性质，正确．
例题3、
【答案】 C
【解析】 烟草在燃烧过程中，产生了许多有害物质，如尼古丁．一氧化碳．烟焦油等，其中一氧化碳有毒，它能与血液中的血红蛋白结合，从而导致体内组织器官严重缺氧而死亡，
所以C选项是正确的。
随练1、
【答案】 A
【解析】 A、一氧化碳难溶于水，所以在室内放一盆清水不能有效防止煤气中毒，故A错误；
B、煤火炉要安装密闭的烟囱可以将生成的一氧化碳排放到室外，能有效防止煤气中毒，故B正确；
C、尽量使煤完全燃烧生成二氧化碳，减少一氧化碳的产生，能有效防止煤气中毒，故C正确；
D、加强室内通风，确保室内氧气充足，可以有效防止煤气中毒，故D正确．
故选：A．
随练2、
【答案】 A
【解析】 A、一氧化碳难溶于水，煤炉火上放一盆水，不能吸收多少一氧化碳，不能防止中毒，所以错误；
B、活性炭有吸附性，能吸附色素和异味，所以正确；
C、为防止触电，应先切断电源，再灭火，所以正确；
D、加肥皂水时，硬水没有泡沫，而软水有泡沫．故正确．
故选A．
随练3、
【答案】 A
【解析】 A、二氧化碳可用于光合作用也可用于人工降雨，一氧化碳不能用于光合作用，故A说法错误；
B、二氧化碳能溶于水，1体积水溶解1体积二氧化碳，一氧化碳难溶于水，故B说法正确；
C、CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合使人体不能很好与氧气结合而中毒，故C说法正确；
D、一个二氧化碳分子中含有2个氧原子，一个一氧化碳分子中含有一个氧原子，故D说法正确。
拓展
1、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
2、
【答案】 C
【解析】 喝了汽水以后常常会打嗝，是由于胃内的温度高二氧化碳的溶解度变小而导致的．
3、
【答案】 C
【解析】 A、“干冰升华”是由于分子间的间隔发生了改变，故选项说法错误。
B、金刚石与石墨物理性质差异较大，是因为碳原子的排列方式不同，故选项说法错误。
C、在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数，故选项说法正确。
D、在化学反应中有新物质生成，是因为反应中分子分成原子、原子重新组合成新分子，故选项说法错误。
4、
【答案】 ①CO2
②O2
③CO、H2
【解析】 ①干冰（固体的二氧化碳）升华时吸收大量的热，可用于人工降雨
②氧气能支持燃烧，是能使带火星的木条复燃气体
③氢气、一氧化碳均具有可燃性，均能够作为气体燃料
5、
【答案】 B
【解析】 A、生产汽水、啤酒等都需要二氧化碳．故A正确；
B、二氧化碳不能供给呼吸，空气中二氧化碳含量过高，会使人头晕窒息以致死亡．故B不正确；
C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火．故C正确；
D、二氧化碳是光合作用的主要原料，适当增加二氧化碳的含量，会增强植物的光合作用．因此，二氧化碳常被称为气体肥料．故D正确．
6、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
7、
【答案】 B
【解析】 暂无解析
8、
【答案】 （1）氧气
（2）
【解析】 （1）根据转化关系图示可以看出，二氧化碳能分解生成一氧化碳和氧气；
（2）氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，故应该补充的是水分子的微观示意图；
9、
【答案】 D
【解析】 一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但是分子构成不同，所以化学性质不同．
10、
【答案】 B
【解析】 A．一氧化碳不溶于水，而二氧化碳能溶于水，故说法错误；
B．常温下，二氧化碳和一氧化碳都是无色无味的气体，故说法正确；
C．一氧化碳有毒，而二氧化碳无毒，故说法错误；
D．一氧化碳具有可燃性，而二氧化碳不能燃烧，故说法错误．
11、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
1

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