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第三篇　物质科学（二）
第30课时　空气（二）
一、二氧化碳
知识点1　概述二氧化碳的主要物理性质及化学性质
1. 物理性质：常温下为 、 的气体，密度比空气 ，
。经过压缩的二氧化碳固体叫 。
无色　
无味　
略大
能溶于水　
干冰　
2. 化学性质：
（1）通常情况下二氧化碳不能 也不 。
（2）二氧化碳 。
（3）二氧化碳能跟水反应生成 ：CO2＋H2OH2CO3。碳酸可以
使紫色石蕊试液变成红色，但 ，加热会分解，使二氧化碳逸
出：H2CO3CO2↑＋H2O。
燃烧　
支持燃烧　
不能供给呼吸　
碳酸　
碳酸不稳定　
知识点2　说明二氧化碳的实验室制备及检验方法
1. 工业制法：
CaCO3CaO＋CO2↑　
2. 实验室制法：
a.原理：
（注意：不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发使CO2不纯；也不能用硫酸，因
为反应产生的硫酸钙微溶于水，会阻止碳酸钙跟硫酸反应）。
b.装置：块状固体和液体反应，不加热（如图所示）。
c.步骤：（略）。
d.收集方法： 。
CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　
向上排空气法　
3. 检验二氧化碳气体用澄清石灰水，若能使澄清石灰水变 ，则是二
氧化碳。
CO2＋Ca（OH）2 。
浑浊　
CaCO3↓＋H2O　
知识点3　说明二氧化碳的用途及与其性质的关系
　　光合作用的原料；制造纯碱、尿素、汽水饮料等；灭火；固态二氧化碳
俗称“干冰”，“干冰”可用于冷藏食品，人工降雨。
1. 小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接
着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄
灭。下列说法错误的是（　A　）
A. 实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B. 实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C. 图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D. 图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
A
2. 某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实
验步骤如下：
①给有底的空纸筒盖上硬纸板，在电子秤上称得质量为5.39g；
②用该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体、盖上硬纸板，分别正放、倒放在
电子秤上，如图甲和图乙，观察并记录读数变化；
③将两次的读数变化绘制成图丙，并得出结论。
回答下列问题：
（1）检验二氧化碳收集满的操作是
。
（2）纸筒正放时，电子秤读数变小的原因是
。
将燃着的木条放在纸筒口，若熄灭，则
已经收集满　
二氧化碳逸出，空气进入；且
二氧化碳密度比空气大　
（3）结合图丙推测，若纸筒内收集满的是氢气。请在图丁中画出纸筒正放、
倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注。（纸筒收集满氢气后的质
量为5.30g）
【答案】如图
二、臭氧层、温室效应
知识点4　描述大气层中臭氧层的作用
　　臭氧能杀死细菌和病毒，臭氧层可以把太阳辐射中的致命的
转化为热，从而阻止了高能紫外线直接射到地面上危害生命。
紫外线　
知识点5　说明温室效应的成因
　　由于 等矿物燃料的大量使用，再加上森林面积因
乱砍滥伐而急剧减少，使大气中 的含量增加较快。
煤、石油、天然气　
二氧化碳　
知识点6　关注温室效应的利弊
　　温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件，适宜的温室
效应对于人类和各种生物来说是非常有益的。但温室效应可使大气温度过
高，引起气候反常，给人类带来灾难。
三、空气污染
知识点7　列举空气中污染物的主要来源
　　空气中污染物的主要来源： 排放的废气和烟尘、工业
废气、汽车尾气等。
煤、石油燃烧　
知识点8　列举防治空气污染的方法
　　防治空气污染的方法： ，减少废气的排放，提倡使用无
污染能源，加强空气质量检测，改善环境状况，积极植树造林等。
控制污染源　
知识点9　列举空气质量指数的主要内容
1. 空气质量日报和预报的主要内容包括：“空气质量指数”“空气质量状
况”“首要污染物”等。
2. 目前计入空气质量指数的项目暂定为 、NO2、O3、可吸入颗
粒物等。
SO2、CO　
3. 我国宣布力争于2060年前实现碳中和，即二氧化碳的排放与吸收互相平衡
（如图）。下列途径中属于吸收二氧化碳的是（　A　）
A. 绿色植物的光合作用
B. 化石燃料的燃烧
C. 微生物的氧化分解
D. 生物的呼吸作用
A
4. 我国拥有全球聚光面积最大的熔盐电站，该电站内1.2万多面“定日镜”
环绕吸热塔，其工作原理如图所示。
（1）为将阳光反射到吸热塔，一天中“定日镜”需不断改变朝向。其原因
是 。
入射光线的方向不断改变　
（2）高温熔盐流经蒸汽发生器时，放出热量使水变成高温高压的水蒸气，带
动发电机发电。此过程，蒸汽发生器中水发生的物态变化是 。
（3）该熔盐电站实现每年减排二氧化碳达35万吨，这能减缓哪种环境问
题？ 。
汽化　
温室效应　
高频点1　二氧化碳的性质
例1　取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验：
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花上喷上稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷上水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后，再放入盛满CO2的集
气瓶中 纸花由紫色变成红色
下列说法中正确的是（　D　）
D
A. 步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有S
B. 步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
C. 步骤②、④可证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色
D. 上述实验可证明CO2与水反应生成酸
1. 用如图所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变
红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是（　D　）
A. 甲中逸出的气体只含CO2
B. 乙中液体变红，证明CO2能与水反应
C. 加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解
D. 欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
D
高频点2　二氧化碳的制取
例2　实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（　C　）
A. 检查气密性　　　B. 仪器连接
C. 加入药品　　　　 D. 收集气体
C
2. 某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究CO2的相关性质。为避免
盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称： 。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是 。
分液漏斗　
干燥气体　
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得
出结论（用化学方程式表达）： 。
（4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为 。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质
有 。
CO2＋H2OH2CO3　
石灰水变浑浊　
密度比空气大，不能燃烧，也不能支持燃烧　
高频点3　温室效应
例3　全球平均气温较工业化前上升，其主要原因是自然界中的碳平衡被破
坏。2020年9月22日，我国政府承诺：中国将力争于2030年前实现CO2排放达
到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实
现碳平衡，如图是碳循环和碳中和策略的示意图。
（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原
因之一。对此可采取的碳中和策略②有
。
减少化石燃料的使用，对化石燃料
进行综合利用等　
（2）要实现我国政府提出的目标，除图中策略外，还可用化学方法人工捕
获，如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获
CO2的化学方程式： 。
2KOH＋CO2K2CO3＋H2O　
（3）2020年12月下旬，我国部分地区出现多年未遇的极寒天气，因此，有人
质疑：2020年天气这么冷，地球气温真的在上升吗？对于这样的质疑，你是
否认同？并说明理由：
。
不认同，是因为2020年天气很冷，只是持续一段时
间，从总体上说，近年来大气温度持续螺旋式上升　
3. 温室效应是指由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增加，导致地球平均
气温不断上升的现象。如图是某兴趣小组设计的模拟生物圈“温室效应”的
实验装置。请回答：
（1）A和B是一组对照实验，其中起对照作用的是 。
A　
（2）图中生态瓶内有河水、水草、小鱼、泥沙等成分，因此，生态瓶实质上
就是一个 。作为模拟温室效应的一组对照实验，两个生态瓶中
各种成分的量、大小等应尽量保持 。
（3）实验一段时间后，如果B内的温度比A内的 ，则可证明温室效应
会导致气温上升。
生态系统　
一致（相同）　
高　
（4）为了减缓温室效应，人类应倡导低碳生活，作为一个中学生，应当从自
身做起。请写出你符合低碳生活理念的一项日常行为：
。
随手关灯；外出时
步行或乘坐公共交通工具等（合理即可）　
【提醒】本题考查了二氧化碳的制取、干燥以及几个典型的化学性质。石灰
石主要成分为碳酸钙，与稀盐酸接触则可发生反应。
例4　同学们设计了如图所示装置来探究二氧化碳的制取和性质，下列关于该
实验的叙述正确的是（　A　）
A
A. 移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
B. 该实验能证明二氧化碳的密度比空气大
C. 浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
D. 产生的二氧化碳可用生石灰干燥
【提醒】根据实验现象进行综合判断。
例5　某无色气体可能由H2、CH4、CO、CO2中的几种组成。将这些混合气体
通过过量的澄清石灰水，出现白色浑浊；将剩余气体导出，经干燥后点燃，
罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠生成。该混合气体的可能组成是
（　D　）
A. H2、CH4 B. H2、CO
C. H2、CH4、CO D. CH4、CO、CO2
D

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