第三节二氧化碳的制取和用途

1高温点燃二氧化碳一、二氧化碳的性质1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可制得固体——干冰（用于人工降雨）。2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定，易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊，本反应用于检验二氧化碳：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O3、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑），既利用其物理性质，又利用其化学性质干冰用于人工降雨、制冷剂4、二氧化碳过多对环境的影响：过多排放引起温室效应。二、二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用双氧水在二氧化锰的催化下制O2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：难溶于水，且不与水反应的用排水法收集CO、NO只能用排水法密度比空气大，且不与空气反应的用向上排空气法CO2只能用向上排空气法密度比空气小，且不与空气反应的用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑2)选用和双氧水在二氧化锰的催化下制O2相同的发生装置3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如液体变浑浊，则是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，平放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。注意：收集时，玻璃导管要伸到集气瓶底部，且不接触集气瓶。3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3=======CaO+CO2↑生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O====Ca(OH)2三、一氧化碳1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。3、化学性质:（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）1）可燃性：2CO+O2=======2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。2四、碳的几种单质1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2、石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。基础巩固一、选择题（每题只有一个正确答案）1．实验室制取二氧化碳的最合适的原料是（）A．石灰石与浓盐酸B．石灰石与稀盐酸C．碳酸钠与稀盐酸D．石灰石与稀硫酸2．去除热水瓶胆内的水垢（主要成分为碳酸钙），最好采用的方法是（）A．敲击后用大量的水冲洗B．在煤气炉上煅烧C．加适量热的食醋浸泡后用水冲洗D．加入石灰水浸泡3．实验室制备大量二氧化碳气体时一定不需要用到的仪器是（）A．滴液漏斗B．锥形瓶C．酒精灯D．集气瓶4．用排空气法收集气体，该气体的密度（）A．一定比空气大B．一定比空气小C．可能比空气大也可能比空气小D．应与空气密度相近5．实验室用双氧水催化分解制氧气和用大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较，下列说法中不正确的是（）A．反应都不需要加热B．反应原理都是分解反应C．前者用排水法收集后者只能用排空气法收集D．所用药品的状态完全相同6．检验二氧化碳是否已收集满的方法是（）A．将燃着的木条放在瓶口B．将燃着的木条伸入瓶内C．向瓶中加入澄清石灰水D．用肉眼观察7．下列装置是实验室收集二氧化碳气体的装置的是（）38．实验室制备二氧化碳气体，通常有以下几个步骤：①检查装置的气密性②连接装置③加入大理石④加入稀盐酸⑤收集⑥验满其中排列顺序正确的是（）A．①②③④⑤⑥B．②①④③⑤⑥C．②①③④⑤⑥D．②③④①⑤⑥9．为探究绿色植物光合作用的原理，某校学生设计了如下实验装置。在同样条件下，你预测数天后植物生长最茂盛的是（）10．可以用推拉注射器活塞的方法检查图中装置气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可以观察到的现象是（）A．长颈漏斗下端口有气泡B．瓶中液面上升C．注射器内有液体D．长颈漏斗内液面上升二、填空题11．如图是实验室制备二氧化碳气体的装置，回答下列问题：（1）指出仪器名称：a：b：c：d：（2）瓶b中装的固体药品是；仪器a中装的液体药品是；abcd4（3）该收集气体的方法称之为，这是因为二氧化碳，要检验二氧化碳是否已经收满，采取的措施为。12．二氧化碳本身毒性，但当空气中二氧化碳含量超过正常含量时，就会对人体健康产生影响，浓度大时甚至会使人死亡。因此在人群密集的地方要注意换气通风。如进入二氧化碳含量可能超标的地窖时应进行试验。13．有以下四种装置：从图中选择适当的仪器组装成符合要求的成套装置。（1）用和可组合成高锰酸钾制取氧气装置，用该装置制氧气，待实验结束时应先将，然后再。（2）用和组合成制取二氧化碳的装置，若需要在实验过程中随时加入盐酸，需要在装置中添加（填仪器名称）。拓展提高14．如图所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有澄清石灰水的容器内，溶液上方充满了氧气，玻璃导管一端插入密闭的容器，另一端经橡胶管与U型管相连，U型管中装有一定量的水，两侧水面相平。将此装置放在黑暗中24h后，U型管中两侧水面将出现高度差。(1)U型管中(2)U型管中两侧水面出现高度差的根本原因是：(3)此实验主要验证了绿色植物的作用。15．某校课外活动小组，欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数（假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体）。进行了如下实验：5空气DBA不透光玻璃罩石灰水NaOH溶液石灰水(1)取样。他们准备从岩洞的底部取样，请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法：；(2)测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样，按上图所示的装置进行实验；若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体，且实验结束后，量筒内水的体积为99mL，此数据是的体积数（用序号填写）A．二氧化碳B．氮气和氧气的混合气体C．空气中除二氧化碳外的所有气体(3)计算：洞底空气中二氧化碳的体积分数为；(4)为营造更好的旅游环境，让岩洞向游客开发，你认为应采取哪些措施来降低该岩洞内二氧化碳的含量：。16．为研究绿色植物的呼吸作用，小欣同学在查阅资料获知NaOH溶液更易吸收二氧化碳气体后，设计如下图所示装置。ABCD试回答：（1）A瓶内溶液的作用是；（2）B瓶内溶液的作用是；（3）D瓶内溶液的作用是；（4）为什么要用不透光的玻璃罩罩住植物？（5）如果将绿色植物换成萌发的种子，实验装置有何调整？结果如何？617．某校化学研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如下图所示。(1)第一步如何操作?(2)下表是他们的探究方案，请你填写完整：探究内容实验方法判断依据二氧化碳含量是否相同氧气含量是否相同水含量是否相同7参考答案：基础巩固一、选择题1-10BCCABABCAA二、填空题11．（1）分液漏斗锥形瓶导管集气瓶（2）大理石稀盐酸（3）向上排空气法密度比空气大用燃着的木条放在瓶口，观察是否熄灭12．没有窒息灯火13．（1）BC导管从水槽中取出熄灭酒精灯（2）AD分液漏斗14．拓展提高14．(1)将广口瓶先装满水带进洞内，在洞内倒水并擦干，瓶口向上，盖好瓶盖(2)C(3)1%（4）向洞内通风，在洞内放上二氧化碳气体的吸收装置（如澄清石灰水或NaOH溶液）15．（1）吸收空气中的二氧化碳（2）证明空气中的二氧化碳已除尽（3）证明植物呼吸作用产生了二氧化碳（4）防止植物进行光合作用8（5）C装置可以换成透光的玻璃罩16．(1)用排水集气法收集两瓶呼出的气体，另外再收集两瓶空气。(2)探究内容实验方法判断依据二氧化碳含量是否相同将澄清的石灰水分别滴入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中根据石灰水浑浊程度的不同判断二氧化碳含量不同氧气含量是否相同将燃着的木条分别放入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中根据木条燃烧情况的不同判断氧气含量不同水含量是否相同取两块干燥的玻璃片，对着其中的一块呼气根据玻璃片上水雾的不同判断水含量不同