中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳基础知识讲解

中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳基础知识讲解

中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳（基础） ‎ ‎【考纲要求】 1.掌握二氧化碳的化学性质和物理性质；了解二氧化碳的用途以及温室效应。‎ ‎2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。‎ ‎【知识网络】‎ 无色无味的气体 物理性质 密度比空气大 ‎ ‎ 能溶于水 ‎ ‎ 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 碳酸能使紫色石蕊试液变红 二氧化碳 化学性质 ③能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ‎ ‎④与灼热的碳反应： C + CO22CO ‎ ‎ ‎ ‎①药品：大理石或石灰石和稀盐酸 ‎ ‎②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑‎ 实验室制法 ③装置：固液不加热型 ‎ ④收集方法：向上排空气法 ‎ ⑤验满方法：用燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭则满 ‎ ⑥检验方法：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 ‎ ‎ 工业制法：煅烧石灰石 CaCO3 CaO+CO2↑‎ ‎ 用途：灭火，光合作用，化工原料，制冷剂 ‎【考点梳理】‎ 考点一、二氧化碳的性质和用途 ‎1.物理性质：无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳叫做干冰。‎ ‎2.化学性质:‎ ‎（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。‎ ‎（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 ‎ 碳酸不稳定,易分解：H2CO3 = H2O+ CO2↑‎ ‎（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 该反应用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。‎ ‎（4）与灼热的碳反应： C + CO22CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）‎ ‎3.用途:‎ ‎(1)灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其 化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。‎ ‎(2)干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）。‎ ‎（3）气体肥料。 ‎ ‎（4）光合作用。‎ ‎（5）化工产品的原料。‎ ‎4.二氧化碳对环境的影响：‎ ‎⑴过多排放引起温室效应。‎ ‎①造成温室效应的主要原因：人类消耗的化石能源急剧增加，森林遭到破坏等。‎ ‎②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源等。‎ ‎⑵由于二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方要注意通风换气。‎ 要点诠释：‎ ‎1.不要将“干冰”和“冰”混为一谈。在一定的条件下（加压降温），二氧化碳气体会变成固体，固态的二氧化碳叫“干冰”，“冰”是液态水在一定条件下变成的固态物质。‎ ‎2.二氧化碳溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是不同的，前者是二氧化碳以分子的形式存在于水中，后者是二氧化碳与水反应生成具有酸性的物质碳酸，前者是物理变化，后者是化学变化。‎ ‎3.一般情况下，二氧化碳不能支持普通的物质燃烧，特殊情况下也能支持某物质燃烧，如镁等活泼金属在点燃的条件下，也能在二氧化碳中继续燃烧下去。‎ ‎4.人在二氧化碳含量较高的环境中感到不适甚至死亡，不是因为二氧化碳有毒，而是因为二氧化碳不能供给呼吸。当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时，会对人体健康产生影响，达到10％会使人窒息而死亡。‎ 考点二、实验室制取二氧化碳的方法 ‎1.药品：石灰石与稀盐酸。‎ ‎2.原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ‎ ‎3.装置图： ‎ ‎4.气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）。‎ ‎5.检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。‎ ‎6.验满方法：将点燃的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。‎ ‎7.二氧化碳的工业制法：‎ CaCO3 CaO+CO2↑ ‎ 生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2‎ 要点诠释：‎ 实验室制取二氧化碳应注意：‎ ‎1.不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有较强的挥发性，会使生成的CO2中混有氯化氢气体而不纯。‎ 不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成微溶于水的CaSO4，CaSO4覆盖在石灰石表面，阻止反应的继续进行。不能用碳酸钠代替石灰石，因为Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集二氧化碳气体。‎ ‎2.长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体的导出。‎ ‎3.收集时瓶口覆盖毛玻璃片，且导管应伸到接近集气瓶底部处，便于尽快排净空气，收集较纯的气体。‎ ‎4.检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。‎ 因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应，而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外，还有氮气、稀有气体等。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、考查二氧化碳的性质和用途 ‎1. 下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（ ） ‎ A．都比空气重 B．都可以用碳和氧气反应得到 C．都有还原性 D．都能和澄清石灰水发生反应 ‎【思路点拨】知道一氧化碳和二氧化碳的性质。‎ ‎【答案】B ‎【解析】二氧化碳密度比空气大，一氧化碳密度比空气小；二氧化碳没有还原性，一氧化碳有还原性；二氧化碳能与澄清水灰水反应，一氧化碳不与澄清石灰水反应。ABC都不正确，只有B选项是正确的。‎ ‎【总结升华】本题是考查学生对一氧化碳和二氧化碳的性质的理解与区别。如果同学们能对它们的性质理解得非常好，就可以顺利解题。‎ ‎2.（2012江苏）下列有关鉴别二氧化碳、氧气的方法错误的是（ ）‎ ‎ A.观察气体颜色 B.用澄清石灰水 ‎ C.用带火星的木条 D.用紫色石蕊试液 ‎【思路点拨】物质的鉴别要选择两种物质的典型性质的差异来进行。CO2和O2都是无色无味的气体，通过观察颜色不能将两者区别开来。‎ ‎【答案】A ‎【解析】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氧气不能使澄清的石灰水变浑浊；氧气能使带火星的小木条复燃，二氧化碳不能使带火星的小木条复燃；二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，氧气不能使紫色石蕊 试液变红。故BCD都是正确的。‎ ‎【总结升华】二氧化碳、氧气的性质、用途和制法是中考的重要考点，可采用对比的方法理解和记忆。‎ ‎3.（2012江苏）下列关于二氧化碳的说法错误的是（ ）‎ ‎ A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料 ‎ B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨 ‎ C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体 ‎ D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用 ‎【思路点拨】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的性质和用途。‎ ‎【答案】C ‎【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，所以二氧化碳可用于制碳酸类饮料。固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。常温下二氧化碳是一种无色无味的气体，二氧化碳浓度过高会导致人窒息死亡，但二氧化碳本身是无毒的气体。‎ ‎【总结升华】CO2的性质和用途是近年新课标中考中考查的一个热点问题，而且经常结合生活实际中遇到的实际问题出题。在今后的学习中，要注意怎样更好的将所学的化学知识应用到生活中，解决遇到的问题。 ‎ 举一反三： ‎ ‎【变式1】自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是（ ）‎ ‎ A．水的吸收 B．动植物的呼吸 ‎ C．光合作用 D．燃料的燃烧 ‎【答案】C ‎【变式2】“雪碧”是一种无色的碳酸饮料，将少量“雪碧”滴入紫色石蕊试液中，然后再加热，溶液的颜色变化情况是（ ）‎ A.先变红后变紫 B.变红后颜色不再改变 ‎ C.先变无色后变红 D.先变蓝后变紫 ‎ ‎【答案】A 类型二、考查二氧化碳的实验室制法 ‎4.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是（ ）‎ ‎ A B C D ‎【思路点拨】本题考查了气体制取装置的选择。弄懂整套装置的设计原理是解题的基础。‎ ‎【答案】B ‎【解析】二氧化碳的实验室制法是固-液常温型。所以选择B的发生装置，A是固-固加热型，C是固-液加热型，D反应装置有错误。‎ ‎【总结升华】本题考查实验室制取二氧化碳发生装置的选择，只要掌握发生装置的选择原则就能解决此题。选择气体发生装置时要根据反应物的状态和反应条件。‎ ‎5.实验室制备二氧化碳气体的常用方法是（ ）‎ ‎ A．煅烧石灰石 B．点燃木炭 C．用石灰石与稀盐酸反应 D．碳酸分解 ‎【思路点拨】本题考查实验室制取二氧化碳气体这一基本考点。熟悉实验装置、原理等是解题的关键。‎ ‎【答案】C ‎【解析】煅烧石灰石，需要高温，条件要求比较高且要消耗燃料能源；燃烧木炭生成的气体不纯，往往含有二氧化碳、一氧化碳，甚至氧气，产物难以分离；碳酸不稳定，常温是只存在于溶液中，浓度很小，且易分解。所以A、B、D均不常用。由于石灰石与稀盐酸廉价易得、常温就可反应，反应速率适中，且生成的气体即使混有氯化氢、水蒸气，也较易除去。是实验室制取二氧化碳气体的常用方法。所以C正确。‎ ‎【总结升华】实验室制取气体时药品选择依据是：低成本、条件易行、操作安全简单、便于控制、产物较纯、易于分离。‎ ‎6.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（ ）‎ ‎ A.因为二氧化碳密度比空气大，故能用向上排空气法收集 ‎ B.因为二氧化碳能溶于水，故一般不用排水法收集 ‎ C.在发生装置中加人块状石灰石和硫酸 ‎ D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 ‎【思路点拨】掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。‎ ‎【答案】C ‎【解析】实验室是利用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳的，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。因为二氧化碳的密度比空气的密度大，所以用向上排空气法收集二氧化碳。硫酸和石灰石发生反应时生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面，阻止反应的进一步进行，导致不能得到大量的CO2。所以C不合理。‎ ‎【总结升华】二氧化碳的实验室制法是中考常考的知识点。实验室制取二氧化碳，一般选用的试剂是稀盐酸和大理石（或石灰石），不用稀硫酸代替稀盐酸。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（ ）‎ ‎ A．干冰用于人工降雨 ‎ B．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝 ‎ C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳 ‎ D．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳 ‎【答案】A ‎【变式2】下图是化学实验中常用的几种装置。‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎ （1）指出有编号的仪器名称：① ，② 。‎ ‎ （2）利用上述A、 装置的组合可以制取二氧化碳气体，写出实验室制取该气体的化学反应方程式 。‎ ‎ 【答案】‎ ‎（1）①分液漏斗 ②集气瓶 ‎ （2）D CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O + CO2↑‎