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第10講 二氧化碳,[考試要求] 1．掌握二氧化碳的主要性質(zhì)和用途 2．掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、方法、操作 3．了解自然界中的碳的循環(huán) [知識(shí)整理] 一、二氧化碳的性質(zhì)與用途,大,可,固態(tài)二氧化碳,燃燒,支持燃燒,供給,CO2 + H2O === H2CO3,紅,H2O CO2↑,紫,Ca(OH)2 + CO2 === CaCO3 ↓+ H2O,2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,C + CO2 高溫 2CO,人工降雨,升華吸熱,不能燃燒 不支持燃燒 密度比空氣大,參與光合作用,溫室效應(yīng),煤,氫氣,植樹造林,亂砍濫伐,第10講 二氧化碳,注意：檢驗(yàn)地窖中CO2的含量方法：________________________________ 二、CO2的制取 1．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原料是_________和_____ ， 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________ ______________， 不用稀硫酸的原因__________ _______________________， 不用濃鹽酸的原因________________ __________， 不用碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的原因是_______________。 2．工業(yè)制?。焊邷仂褵齙________，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式______________________ 三、自然界中氧氣和二氧化碳的循環(huán) 1．呼吸作用：O2轉(zhuǎn)變成CO2(以葡萄糖為例)____________________________。 2．光合作用：CO2轉(zhuǎn)變成O2___________________________。 四、碳、一氧化碳、二氧化碳的轉(zhuǎn)化(化學(xué)方程式表示) 1．C轉(zhuǎn)化成CO2： (1)________________________。(2)_______________________。 2．C轉(zhuǎn)化成CO (1)________________________。(2)_______________________。 3．CO轉(zhuǎn)化成CO2： (1)________________________ (2)________________________。 4．CO2轉(zhuǎn)化成CO：___________________________。,吊一支燃著的蠟燭下去，如果蠟燭熄滅，則含量過高。,CaCO3 高溫 CaO + CO2↑,大理石 鹽酸,CaCO3 +2HCl === CaCl2+ H2O + CO2↑,生成硫酸鈣微溶，覆蓋在大理石表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸易揮發(fā)，使生成的二氧化碳中混有氯化氫,防止反應(yīng)過快,石灰石,6CO2+6H20 C6H12O6+6O2,C6H12O6+6O2 6CO2+6H20,C + O2 點(diǎn)燃 CO2,C+ 2CuO 高溫 2Cu + CO2↑,C + CO2 高溫 2CO,2C + O2 點(diǎn)燃 2CO,3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2,CO+ CuO 加熱 Cu + CO2,C + CO2 高溫 2CO,第10講 二氧化碳,[例題分析] [例1]: （2013?佛山）如圖是小忻同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)等儀器忽略）制備CO2和驗(yàn)證CO2能與NaOH反應(yīng)．,（1）裝置B的作用是______ （2）請(qǐng)補(bǔ)充畫出裝置C中a、b導(dǎo)氣管 （3）小意分析實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)此裝置有明顯不足，至少應(yīng)添加一后冼氣瓶F，你認(rèn)為應(yīng)該在_____(填裝置編號(hào))之間加入裝有______(填試劑編號(hào))洗氣瓶F。 a．濃NaOH溶液 b．澄清石灰水 c． 飽和NaHCO3溶液 （4）打開止水夾K1，檢查氣密性，加入藥品開始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)觀察至裝置E的現(xiàn)象是__________________________，可確定裝置C收集滿CO2 （5）當(dāng)裝置C中收集滿CO2，關(guān)閉止水夾K1，把注射器D中的5mL濃的氫氧化鈉壓入到裝置C中，化學(xué)方程式為_______________________,觀察到的現(xiàn)象是___________________.,第10講 二氧化碳,(6)同學(xué)認(rèn)為證明CO2與 NaOH反應(yīng)，還應(yīng)把注射器內(nèi)D中濃NaOH溶液換成________,再做一次實(shí)驗(yàn)，其目的是__________________________。 【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進(jìn)行解答； （2）根據(jù)二氧化碳的密度大于空氣的密度，所以收集時(shí)短導(dǎo)氣管進(jìn)長導(dǎo)氣管出進(jìn)行解答； （3）根據(jù)二氧化碳中常含有氯化氫氣體和水蒸氣，所以應(yīng)該先用飽和NaHCO3溶液除去氯化氫進(jìn)行解答； （4）根據(jù)二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅進(jìn)行解答； （5）根據(jù)二氧化碳和NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，C內(nèi)壓強(qiáng)減小進(jìn)行解答； （6）根據(jù)二氧化碳能溶于水進(jìn)行解答． 【解答】 (1)干燥二氧化碳?xì)怏w （2）圖略（b延長接近集氣瓶底部） （3） A、B；c （4）紫色石蕊溶液變紅 （5）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 裝置E中紅色石蕊溶液會(huì)倒吸入裝置C中 （5）5mL水 對(duì)照實(shí)驗(yàn),第10講 二氧化碳,【例2】某同學(xué)設(shè)計(jì)右圖裝置分離CO2和CO．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)關(guān)閉活塞b， 打開活塞a，讓混合氣體從導(dǎo)管口進(jìn)入，所得純凈氣體從導(dǎo)管c逸出 (假設(shè)完全反應(yīng))，此時(shí)逸出的氣體是 _____________。混合氣體通入 完畢后，再關(guān)閉活塞a，打開活塞b，使分液漏 斗中的稀硫酸進(jìn)入廣口瓶，此時(shí)逸出的氣體是_____________。 【思路點(diǎn)撥】要分離CO2和CO，考慮到CO只有可燃性和還原性，不能跟氫 氧化鈉溶液反應(yīng)，所以開始CO2被氫氧化鈉溶液吸收，此時(shí)導(dǎo)出的是CO。關(guān)閉 活塞a，打開活塞b以后，CO2和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后生成的碳酸鈉又與稀硫酸 反應(yīng)釋放出CO2，從而達(dá)到分離CO2和CO的目的。 【解答】CO CO2 強(qiáng)化訓(xùn)練： A組 1.（2012．肇慶市）鑒別O2、CO、CO2三種氣體，可行簡 便的方法是 （ ） A．將氣體分別通入澄清石灰水 B．將氣體分別通入石蕊試液 C．試驗(yàn)三種氣體在水中溶解性 D．用燃著的木條分別伸入瓶內(nèi),D,第10講 二氧化碳,2.“歸納與比較”是化學(xué)學(xué)習(xí)的主要方法，下列關(guān)于CO2 與CO 的不同點(diǎn)比較錯(cuò)誤的是( ) A. 組成：一個(gè)二氧化碳分子比一個(gè)一氧化碳分子多一個(gè)氧原子 B. 性質(zhì)：CO2能溶于水，水溶液呈酸性；CO難溶于水，但能燃燒 C. 用途：CO2可用于光合作用、滅火等；CO可作氣體燃料，還可用于人工降雨 D. 危害：CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”；CO易與血液中的血紅蛋白結(jié)合引起中毒 3．【2014年重慶市A】最近新聞報(bào)道，由于氣候變暖，南極冰川以前所未有的速度融化。下列氣體中能引起氣候變暖的是（ ） A．O2 B．N2 C．SO2 D．CO2 4、【2014年浙江省 臺(tái)州市】 證明汽水中含有CO2氣體，最合理的做法是( ),D,D,C,第10講 二氧化碳,5．【2014年江蘇省蘇州市】下列關(guān)于二氧化碳的說法正確的是( ) A．二氧化碳不供給呼吸，也不能作為植物養(yǎng)料 B．實(shí)驗(yàn)室常用純堿粉末和鹽酸制取二氧化碳 C．干冰可用作制冷劑和制 造舞臺(tái)云霧 D．若二氧化碳在空氣中含量過高，則會(huì)引發(fā)酸雨 6.在大自然中，CO2與O2能相互轉(zhuǎn)換，以保持空氣成分相對(duì)穩(wěn)定。 （1）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為 ；大氣中二氧化碳含量增多會(huì)導(dǎo)致 效應(yīng)。 （2）植物通過光合作用，可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，光合作用的化學(xué)方程式為： 6CO2＋6X C6H12O6＋6O2，則X的化學(xué)式為 。 7.右圖是自然界碳的循環(huán)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析后回答： ⑴自然界CO2的來源途徑有 （任寫一點(diǎn)）； ⑵任何物質(zhì)都有兩面性，CO2對(duì)人類的正面影響是促進(jìn)植物 光合作用等，不利影響有 （任寫一點(diǎn)）； ⑶人類降低空氣中CO2含量的研究有 兩個(gè)方向：一是減少CO2排放，二是增加CO2消耗，請(qǐng)寫出一條你能做到的消耗CO2的方式或途徑 。,C,21%,溫室,H2O,化石燃料燃燒（或動(dòng)植物呼吸等，合理即可）,溫室效應(yīng)（或溫室效應(yīng)的具體表現(xiàn)等均可）,植樹造林（種草等均可）,第10講 二氧化碳,8．（2013.大連市）物質(zhì)的用途與其性質(zhì)密切相關(guān)。 （1）醫(yī)療急救時(shí)需要氧氣，是因?yàn)檠鯕饽? 。 （2）用墨書寫或繪制的字畫能夠保存很長時(shí)間不變色的原因是 。 （3）圖書資料著火時(shí)，可用二氧化碳滅火，是因?yàn)槎趸?① 、② . B組 9.（2013廣東）科學(xué)貴在創(chuàng)新，以下是對(duì)部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，其中不能達(dá)到目的是（ ）,不可燃不助燃,支持呼吸,常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,密度大于空氣,B,第10講 二氧化碳,10.碳和部分碳的化合物間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖5所示。 （1）物質(zhì)X的化學(xué)式為 。 （2）在物質(zhì)的分類中，CO屬于 。（填標(biāo)號(hào)） A．酸 B．堿 C．鹽 D．氧化物 （3）從圖中任選一種物質(zhì)，它的一種用途 。 （4）寫出圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系中屬于化合反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式 。 11.（2012．佛山市）某學(xué)習(xí)小組圍繞“氣體實(shí)驗(yàn)室制取”進(jìn)行了研討。請(qǐng)你參與完成下面的問題。 （1）原理分析：實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式為 。 不用Na2CO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2的原因是 。 （2）發(fā)生裝置：圖①裝置中儀器a的名稱是 。實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制CH4，應(yīng)選圖 （填序號(hào)）發(fā)生裝置。 （3）收集裝置：實(shí)驗(yàn)室收集NH3應(yīng)采用的方法是 。收集有毒氣體SO2時(shí)，常采用③收集裝置，氣體應(yīng)從 （填字母）端通入。,C+O2 CO2 （合理答案均可）,CO2,D,CO可作燃料（合理答案均可）,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,反應(yīng)快，不易控制,錐形瓶,向下排空氣法,c,②,第10講 二氧化碳,（4）實(shí)驗(yàn)操作：用KMnO4制取O2的操作過程可概括為“組裝儀器→ → →加熱試管→收集氣體→停止加熱”。 （5）實(shí)驗(yàn)反思：在加熱KClO3制O2的過程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生O2的速率很慢，經(jīng)檢查不是KClO3變質(zhì)，也不是裝置氣密性不好，你認(rèn)為最可能的原因是 。 12.利用下圖裝置可做CO還原Fe2O3，的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)該反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物。已知由A裝置制取的CO氣體中混有少量的CO2。 ① CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 ② 氣體通過裝置的順序是A→ (裝置不能重復(fù)使用)。 ③從環(huán)保角度考慮，對(duì)以上裝置的改進(jìn)措施是 。,未加MnO2（或未加催化劑）,檢查氣密性,裝入藥品,3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,C→D→B,將尾氣點(diǎn)燃或進(jìn)行收集等。,第10講 二氧化碳,13.小華同學(xué)用排水法收集了一大瓶沼氣池中氣體(圖1中的A)，為了弄清它的成分，進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你與他一起完成以下探究活動(dòng)： 【對(duì)氣體猜想】猜想I：全部是CH4； 猜想Ⅱ：全部是CO； 猜想Ⅲ：是CO和CO2的混合氣體； 猜想Ⅳ：是CH4和CO2的混合氣體。 【實(shí)驗(yàn)和推斷】將A中的氣體依次通入B、C中，在D處點(diǎn)燃。 (1)要將A中的氣體通入后面的裝置中，應(yīng)選圖2中的 (填序號(hào))“注水裝置”。 (2)若B中石灰水變渾濁，則說明A中的氣體中含有 氣體。 (3)裝置C作用是 。,②,CO2,除去氣體中的CO2,第10講 二氧化碳,(4)若D處倒扣的是涂有澄清石灰水的燒杯，出現(xiàn)渾濁，且B中無明顯現(xiàn)象，則“猜想 ”可能成立；若D處倒扣的是干冷的大燒杯，杯壁有水霧出現(xiàn)，有同學(xué)認(rèn)為“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同學(xué)認(rèn)為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有CH4，理由是 ；要排除這種干擾可采取的措施是 。 (5)采取(4)中的排除干擾措施后：若D處分別倒扣干冷的燒杯和涂石灰水的燒杯，分別出現(xiàn)水霧和渾濁，且B中也出現(xiàn)渾濁，則證明“猜想 ”成立。 14．(2014佛山)某學(xué)習(xí)小組圍繞“氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”進(jìn)行研討，請(qǐng)你參與完成下面的問題。 （1）圖①裝置制取氣體的適用條件是 。 （2）圖③裝置相比圖②裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是 。 （3）實(shí)驗(yàn)室不宜用鎂來代替鋅與稀H2SO4反應(yīng)制取H2，主要原因是 。 （4）實(shí)驗(yàn)室若用圖④裝置收集NH3時(shí)，氣體應(yīng)從 端通入。(填字母),IV,I、Ⅱ,氣體通過B、C裝置時(shí)，會(huì)帶入水蒸氣(或A中導(dǎo)出的氣體本身可能含有水蒸氣),在點(diǎn)燃前將氣體先通過干燥裝置,鎂與稀H2SO4反應(yīng)速率太快，不利于實(shí)驗(yàn)操作,反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱,能隨時(shí)控制反應(yīng)的開始和結(jié)束,b,第10講 二氧化碳,（5）為了測(cè)定銅元素的相對(duì)原子質(zhì)量Ar(Cu)，某同學(xué)以氫氣還原氧化銅的反應(yīng)設(shè)計(jì)了： 上圖中第一個(gè)裝有堿石灰的U形管的作用是 。 若測(cè)得反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為ag，實(shí)驗(yàn)完成后第二個(gè)裝有堿石灰的U形管增加的質(zhì)量為bg，則Ar(Cu)= 。(用a、b表示)。 （6）請(qǐng)利用單孔橡膠塞、玻璃導(dǎo)管、膠皮管、試管、集氣瓶和玻璃片，設(shè)計(jì)一套制取CO2的實(shí)驗(yàn)裝置，并將該實(shí)驗(yàn)裝置的簡圖畫在方框內(nèi)。,吸收氫氣中的水蒸氣,18a/b?16,結(jié) 束,