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第12讲　二氧化碳的性质及制取
第一部分　教材整合过关
1. 了解二氧化碳的主要性质和用途及温室效应加剧的危害与防治措施。
2. 理解碳及其化合物之间的相互转化关系。
3. 掌握二氧化碳的实验室制法，知道二氧化碳的工业制法。
1. 二氧化碳的物理性质
常温下二氧化碳是无色、无臭的气体，密度比空气 　大　， 　能　溶于水。
大　
能　
2. 常见碳和碳的化合物的转化关系
根据上述转化关系和所学知识回答以下问题。
（1） 写出①～ 各步反应的化学方程式，并在括号内填写其基本反应类型。
① 　2C＋O2 2CO　（　化合反应　）。
② 　C＋O2 CO2　（　化合反应　）。
③ 　C＋2CuO 2Cu＋CO2↑（合理答案均可）　（　置换应　）。（②与③可互换）
2C＋O2 2CO　
化合反应
C＋O2 CO2　
化合反应
C＋2CuO 2Cu＋CO2↑（合理答案均可）　
置换反应
（②与③可互换）
④ 　2CO＋O2 2CO2　（　化合反应　）。
⑤ 　CO＋CuO Cu＋CO2（合理答案均可）　。
⑥ 　CO2＋C 2CO　（　化合反应　）。
⑦ 　CO2＋H2O H2CO3　（　化合反应　）。
⑧ 　H2CO3 CO2↑＋H2O　（　分解反应　）。
⑨ 　Ca（OH）2＋CO2 CaCO3↓＋H2O　。
2CO＋O2 2CO2　
化合反应
CO＋CuO Cu＋CO2（合理答案均可）　
CO2＋C 2CO　
化合反应
CO2＋H2O H2CO3　
化合反应
H2CO3 CO2↑＋H2O　
分解反应
Ca（OH）2＋CO2 CaCO3↓＋H2O　
⑩ 　CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑（合理答案均可）　（　复分解反应　）。
　CaCO3 CO2↑＋CaO　（　分解反应　）。（⑩与 可互换）
　CO2＋2NaOH Na2CO3＋H2O　。
　Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑（合理答案均可）　（　复分解反应　）。
CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑（合理答案均可）　
复分解反应
CaCO3 CO2↑＋CaO　
分解反应
（⑩与 可互换）
CO2＋2NaOH Na2CO3＋H2O　
Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑（合理答案均可）　
复分解反应
（2） CO与CO2性质不同的原因是 　分子构成不同　。
分子构成不同　
3. 二氧化碳的用途
4. 二氧化碳对生活和环境的影响
（1） 自然界中的碳氧循环。
（2） 二氧化碳对人体健康的影响。
二氧化碳本身无毒，但不能供给 　呼吸　，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会影响人体健康。
呼吸　
（3） 二氧化碳对环境的影响——温室效应。
① 温室效应加剧原因及减缓措施。
② 低碳生活。
a. “低碳”是指较低的 　二氧化碳　排放。
b. 倡导“低碳生活”理念：多乘公共交通工具出行；减少使用一次性餐具和一次性塑料购物袋；提倡纸张双面利用等。
二氧化碳　
5. 二氧化碳的制取
（1） 二氧化碳的实验室制法。
① 试剂及原理：用块状 　大理石　（或 　石灰石　）和稀 　盐酸　反应，化学方程式为 　CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑　。
② 发生装置：用 　固液常温（或固液不加热）　型发生装置。
③ 收集方法：常用 　向上排空气　法收集。一般不用排水法收集的原因是 　CO2能溶于水且能与水反应　。
大理石　
石灰石　
盐酸　
CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑　
固液常温（或固液不加热）　
向上排空气　
CO2能溶于水且能与水反应　
④ 检验和验满：
a.检验：将产生的气体通入澄清石灰水中，若 　澄清石灰水变浑浊　，则证明生成的气体是CO2，反应的化学方程式为 　CO2＋Ca（OH ）2 CaCO3↓＋H2O　。
b.验满：将燃着的木条放在 　集气瓶瓶口　，若木条立即熄灭，则证明气体已经收集满。
澄清石灰水变浑浊　
CO2＋Ca（OH）2
CaCO3↓＋H2O　
集气瓶瓶口　
（2） CO2的净化与干燥。
① 若要制取一瓶纯净、干燥的CO2，装置中导管接口正确的连接顺序为 　abcde　。
② 各装置的作用。
装置A的作用： 　除去CO2中混有的HCl　。
装置B的作用： 　检验HCl是否被除尽　。
装置C的作用： 　除去水蒸气（或干燥二氧化碳）　。
（3） 工业上采用煅烧石灰石的方法制取二氧化碳，反应的化学方程式为 　CaCO3 CaO＋CO2↑　。
abcde　
除去CO2中混有的HCl　
检验HCl是否被除尽　
除去水蒸气（或干燥二氧化碳）　
CaCO3 CaO＋CO2↑　
考点一　二氧化碳的性质与用途
1. （2025·盐城射阳一模）下列关于二氧化碳的说法不正确的是（　A　）
A. 二氧化碳可以燃烧
B. 二氧化碳密度比空气大
C. 干冰可用于人工增雨
D. 光合作用会消耗二氧化碳
A
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2. 碳及其部分化合物的转化关系如图所示（图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物）。下列说法中错误的是（　B　）
A. X可以是单质或氧化物
B. “CO→CO2”的基本反应类型为置换反应
C. “CO2→H2CO3”的反应可以用石蕊溶液检验
D. “CO2→CaCO3”的反应可以用于实验室检验二氧化碳
第2题
B
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考点二　二氧化碳对生活和环境的影响
3. （2025·湖北）湖北武汉推动碳普惠机制，建立个人“碳账本”，将碳减排量以积分方式可视化，激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是（　B　）
A. 使用一次性餐具 B. 乘坐公交车上学
C. 用煤生火做饭 D. 单面打印纸质材料
B
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考点三　二氧化碳的制取
4. （2024·成都）利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
第4题
（1） 塑料瓶①相当于实验室中的 　集气瓶　（填仪器名称）。
集气瓶　
（2） 用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 　CaCO3＋2HCl CaCl2＋CO2↑＋H2O　。
CaCO3
＋2HCl CaCl2＋CO2↑＋H2O　
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（3） 检查装置A的气密性，方法是 　连接仪器装置，关闭K1，向装置A左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差，说明气密性良好　。
（4） 用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 　澄清石灰水　。
（5） 用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 　密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧　。
连接仪器装置，关闭K1，向装置
A左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的
液面差，说明气密性良好　
澄清石灰水　
密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧　
第4题
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（6） 反应结束后，装置A中剩余的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。
步　骤 现　象 结　论
　取少量A中剩余液体于试管中，滴加2～3滴紫色石蕊溶液，观察现象（合理答案均可）　 　溶液变为红色（合理答案均可）　 液体中
含有盐酸
取少量A中剩余液体于试管中，滴
加2～3滴紫色石蕊溶液，观察现象
（合理答案均可）　
溶液变为红
色（合理答案
均可）　
第4题
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1. （2025·长沙）下列有关二氧化碳的性质说法正确的是（　C　）
A. 有刺激性气味
B. 难溶于水
C. 能使澄清石灰水变浑浊
D. 具有可燃性
C
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2. （2025·徐州二模）二氧化碳是自然界中的重要物质，下列与二氧化碳无关的是（　C　）
A. 光合作用 B. 温室效应
C. 酸雨形成 D. 干冰制冷
C
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3. （2024·常州）如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
第3题
（1） 仪器a的名称是 　铁架台　。
（2） 用该套装置进行实验的优点是 　试剂用量少，可节约试剂（或便于观察比较等合理答案均可）　。
铁架台　
试剂用量少，可节约试剂（或便
于观察比较等合理答案均可）　
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（3） 实验中可观察到 　湿润　（填“干燥”或“湿润”）的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 　变浑浊　（填现象），该反应的化学方程式为 　CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O　。
（4） 实验中用含CaCO3的质量分数为80％的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下CO2的密度为2g·L－1，理论上能生成CO2的体积是 　0.44　L。
湿润　
变浑浊　
CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O　
0.44　
第3题
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4. （2025·盐城经开区一模）实验装置如图甲所示，请据图回答有关问题。
第4题甲
（1） 仪器①的名称是 　试管　。
试管　
（2） 用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 　2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　，应选择的发生装置是 　A　（填字母）。如需收集较纯净的氧气最好用 　排水　法收集。
2KMnO4 K2MnO4＋
MnO2＋O2↑　
A　
排水　
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（3） 如需制取干燥的CO2，装置合理的连接顺序为 　B　→C→ 　 F　（填字母，上同）。连接装置时，发生装置的出气口应与装置C的 　a　（填“a”或“b”）端相连。
B　
F　
a　
第4题甲
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（4） 小东同学在查阅资料时发现：某浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别为11.0和8.5。由此他得出结论： 　Na2CO3　（填“Na2CO3”
或“NaHCO3”）的碱性更强。为了探究CO2和NaOH溶液发生的反应，他将CO2持续通入一定浓度、一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测得反应过程中温度和pH的变化如图乙、丙所示。
第4题
Na2CO3　
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① 图乙中PQ段温度变化的原因可能是 　二氧化碳和氢氧化钠反应放出热量　。
② 图丙中YZ段发生反应的化学方程式为
　Na2CO3＋H2O＋CO2 2
二氧化碳和氢氧化钠反应放出
热量　
Na2CO3＋H2O＋CO2
第4题
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　Na2CCO3　。
2NaHCO3　
基于碳中和理念设计低碳行动方案
　　（2025·山西改编）“基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学科实践活动的一个重要内容。在老师的统一安排下，同学们围绕以下三项任务进行方案设计，并对有关问题进行思考和探究。
任务一：理解“碳中和”内涵。
【查阅资料】 简言之，“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等措施，抵消人类活动产生的CO2，达到相对“零排放”。
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【构建模型】 固碳是实现“碳中和”的重要途径之一，小组同学构建的固碳模型如下：
【小组讨论】 （1） 生态固碳主要依靠植物的 　光合作用　实现。
（2） 捕集工业排放的CO2制成干冰，它可用于 　人工增雨（合理答案均可）　。
光合作用　
人工增雨（合理答案
均可）　
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任务二：探究二氧化碳捕集。
【提出问题】 氢氧化钠溶液能吸收CO2吗？
【进行实验】 小组同学设计如下方案并完成实验。
实验步骤 实验现象 实验结论
① 向盛有CO2气体的塑料瓶中，加入适量氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖，振荡 　　塑料瓶变瘪　 氢氧化钠溶液能捕集CO2
② 取少量步骤①所得溶液于试管中，滴加几滴 　　氯化钙溶液（合理答案均）　， 振荡 产生白色沉淀 塑料
瓶变瘪　
氯化钙溶液（合理答案均可）
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【反思评价】 （1） 步骤①中发生反应的化学方程式为 　2NaOH＋CO2 Na2CO3＋H2O　。
（2） 步骤②的实验目的是 　检验步骤①中反应生成的碳酸钠，证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应　。
2NaOH＋
CO2 Na2CO3＋H2O　
检验步骤①中反应生成的碳酸钠，证明二
氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应　
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任务三：设计低碳行动方案。
【调研访谈】 同学们将收集到的低碳措施整理成表。
【创意设计】 在老师指导下，同学们优化方案如下：
低碳途径 个人行为 国家工程 国际合作
减少CO2排放 　　步行、骑自行车行　 加快能 源转型 推动技术转移与共享
增加CO2吸收 种花、种树等 积极实 施碳汇 多国共同参与森林保护
步行、骑自行车出行
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