初中科学专题二氧化碳

初中科学专题二氧化碳第一页，共五十一页，2022年，8月28日让你做侦探

在某农村，曾经发生过这样一件事：一家挖了一口井，很深，大约有十四、五米，因为施工人员在施工时曾在井内烧火，而家人不知。一日，其大女儿想看看井下是否有水，于是沿梯而下，结果很久不见动静，上面的二女儿及邻居一男孩亦跟了下去，结果三人身亡于井中。为什么会出现这种悲剧呢？是谁在作案呢？山洞的下层充满二氧化碳气体第二页，共五十一页，2022年，8月28日二氧化碳对人类的影响：空气中二氧化碳含量（%）对人体的影响1使人感到气闷、头昏、心悸4～5使人感到气喘、头痛、眩晕10使人神志不清、呼吸停止、以致死亡第三页，共五十一页，2022年，8月28日大气中二氧化碳能阻止地球向外层空间排放热量，其含量增加会使全球变暖温室效应产生原因：燃料燃烧产生的CO2逐年增加;森林的乱砍滥伐；第四页，共五十一页，2022年，8月28日2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根召开联合国气候变化大会后，低碳生活、低碳技术、低碳经济等成为了人们经常提起的话题．低碳，英文为low

carbon，意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放．

（1）研究证明：空气中大量的二氧化碳气体的排放对全球的气候会产生不良的影响．而空气中二氧化碳含量的剧增与大量燃烧化石燃料有关．例如：我们日常生活使用的液化石油气（主要成分为丙烷C3H8）完全燃烧后产生二氧化碳和水，请写出其反应的化学方程式：

．

（2）倡导低碳生活，每个人都要从自己做起．下列做法符合低碳生活观念的是

．

①出行少坐公交车，多坐出租车或私家车

②随手关灯，减少用电

③用太阳能热水器代替煤炉烧水

④少用或不用一次性餐具

⑤节省使用物品，废品回收利用

（3）实验表明在水深超过2500m处，二氧化碳会被压缩成近似固体的物质，它的密度比海水大．把人类活动排放的二氧化碳收集起来送入深海，靠深海的压力和低温使它永沉海底，可减少CO2的大气排放量．固体二氧化碳俗称

．研究表明，此法会造成海底酸性增强，对海洋生物造成不良影响．请分析此法造成海底酸性增强的原因？

．

（4）科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料X和水，其反应方程式为：CO2+3H2=X+H2O．化工原料X的化学式为

．第五页，共五十一页，2022年，8月28日二氧化碳的制法第六页，共五十一页，2022年，8月28日1一、实验室制取二氧化碳的化学反应原理原料+）第七页，共五十一页，2022年，8月28日（2012杭州15）常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加人足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是（）

A.物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关

B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应

C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同

D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解B第八页，共五十一页，2022年，8月28日（2012西湖区一模30、8分)实验室常用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。⑴该反应的化学方程式为

。将反应后的气体通入石灰水中，有时会有在开始一段时间内未发现石灰水变浑浊的现象，其原因可能是

。⑵实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用右图所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。①当稀硫酸和石灰石反应，在硫酸溶液中加入的氯化铵和对溶液加热，其目的都是

。②改进实验是为了收到更好的实验效果，按上图的方法，你认为相比用盐酸和石灰石反应，其改进的出发点是

。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O挥发出来的HCl进入石灰水，与Ca(OH)2作用而阻碍了CO2与Ca(OH)2的作用增大硫酸钙在溶液中的溶解度原方法中的盐酸具有挥发性，随二氧化碳溢出，干扰部分性质实验的完成第九页，共五十一页，2022年，8月28日2反应物：大理石（或石灰石）稀盐酸固态稀溶液生成物：氯化钙二氧化碳水气体二、实验室制取二氧化碳的装置第十页，共五十一页，2022年，8月28日（2007杭州32、10分）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。老师在课堂上做了个趣味实验，将鸡蛋放入盛有100毫升稀盐酸的烧杯中（鸡蛋的密度大于稀盐酸的密度），可以看到鸡蛋先下沉，一会又上浮，到液面时又下沉，如此反复。该实验中发生的化学反应方程式是

。浮力改变是鸡蛋下沉后又上浮的直接原因，而造成浮力改变的主要原因是

。除此主要原因外，引起浮力改变的原因还有

（假设在反应的过程中，鸡蛋、溶液体积和温度不变）。小明对该实验很感兴趣，他也将同样的鸡蛋，放入实验室常见的酸溶液中，但见鸡蛋下沉后却并不上浮，你猜测这其中的原因可能是

，或是

。CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑鸡蛋壳中的碳酸钙和盐酸反应产生的小气泡附着在鸡蛋上，使鸡蛋排开液体的体积增大，受到的浮力增大反应生成的氯化钙溶入溶液中使溶液的密度增大，鸡蛋受到的浮力增大酸溶液的浓度（密度）太小，产生的气体少，不足于使鸡蛋上浮该酸溶液是硫酸，和鸡蛋壳一反应就停止了，产生的气体少，不足于使鸡蛋上浮第十一页，共五十一页，2022年，8月28日第十二页，共五十一页，2022年，8月28日第十三页，共五十一页，2022年，8月28日3反应条件：反应装置：锥形瓶（或平底烧瓶）、长颈漏斗、橡皮塞、玻璃管、橡皮管、集气瓶、玻璃片。常温下进行收集方法：向上排空气法第十四页，共五十一页，2022年，8月28日（2012杭州）小张用足

量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张（）A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2D．选择A、B两种装置，导管a接导管。可收集到一瓶CO2C第十五页，共五十一页，2022年，8月28日（2010.徐州）下图装置可以探究二氧化碳的制取和性质，关于该实验的叙述正确的是（

）A、浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝B、粗铜丝能控制反应的发生和停止C、产生的二氧化碳可用生石灰干燥D、能验证二氧化碳的密度比空气大B第十六页，共五十一页，2022年，8月28日（2011江干区一模33、10分)某种大理石除主要成分为CaCO3外，还有少量的硫化物。某同学用这种大理石和稀盐酸反应，分别开展以下探究：查阅资料一：已知碳酸钙与盐酸的复分解反应可自发进行。在常温下，测得浓度均为a%的下列四种溶液的pH大小情况：资料二：常见干燥剂有①五氧化二磷②无水氯化钙③碱石灰④生石灰请你参与探究并回答相关问题。（1）表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律：较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生，其中不符合该规律的是

(填字母)HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑2HCl+CaS===CaCl2+H2S↑H2S+CuSO4===H2SO4+CuS↓（2）为了得到纯净的二氧化碳，设计了如图装置，请你分析：a.制备的CO2气体中，可能含有的杂质是___

___；b.上述装置中，A是CuSO4溶液，NaHCO3溶液可以吸收___

___；c.上述装置中，B物质的名称不可能是_

_；用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果_

_(填"偏高"、"偏低"或"不受影响")

溶质H2SO4HClH2SH2CO3pH

小→大CH2S、HCl和水蒸气吸收HCl气体碱石灰或生石灰偏高第十七页，共五十一页，2022年，8月28日4三、实验室里制取二氧化碳实验步骤：检验方法澄清石灰水变浑浊验满方法第十八页，共五十一页，2022年，8月28日（2012育才二模3）下列是有关二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的图示，其中错误的是

（

）B第十九页，共五十一页，2022年，8月28日反应时间15110.3盐酸质量/g0A装置内物质总质量/g碱石灰0A中固体剩余质量/g155澄清石灰水（2012萧山一模37、5分）某化学兴趣小组用15g石灰石样品（杂质不溶于水且不与酸反应）与足量的稀盐酸反应，进行实验探究。实验装置和相关数据如下：（提示：碱石灰的成分为氧化钙和氢氧化钠，可吸收二氧化碳和水蒸汽以及其它酸性气体）

当A装置中无气体产生时，测得B装置的质量增加了4.7g，C装置的质量没发生变化且无明显现象。（1）石灰石样品中碳酸钙的质量为_________g。（2）求加入稀盐酸中溶质的质量分数？（盐酸的挥发忽略不计）写出计算过程。10盐酸质量：110．3+4.7-15=100克CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O1007310x列式计算得盐酸中溶质

质量：7.3克HCl%=7.3%第二十页，共五十一页，2022年，8月28日某课外活动小组同学用如图所示的装置（固定装置未画出）测定含有杂质的石灰石样品中碳酸钙的质量分数（杂质与酸接触不产生气体）．实验过程是：

①取一块石灰石样品，准确称得其质量为1.003g．

②往量气管内装水至低于刻度“0”的位置．按图所示（未装药品）装配好仪器．

③检查装置气密性．

④在试管中加入一定量的稀盐酸，液面略低于垫片．

⑤小心放入石灰石样品，置于垫片上，塞紧橡皮塞．

⑥调整量气管液面，使两边的液面保持同一水平，记录量气管中液面位置

⑦进行某操作，使石灰石与稀盐酸接触反应．

⑧待完全反应后，再次调整量气管中液面，并记录液面位置．

⑨算出量气管中增加的气体体积为190mL

已知：同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和．

请回答下列问题：

（1）写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．

（2）能否用托盘天平称量1.003g石灰石样品不能．（填“能”或“不能”）

（3）在实验过程⑦中，进行何操作可以使石灰石与稀盐酸接触反应？把试管倾斜．

（4）在实验过程⑧中，通过没有气泡冒出现象说明反应已经停止．

（5）经换算，该实验获得的二氧化碳质量约为0.374g．则该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为85%（6）同学在实验结束后讨论发现，本次测定的碳酸钙含量可能会偏小，原因可能是：测量的二氧化碳的数值偏小，即二氧化碳溶在水中一部分、或试管中仍有二氧化碳存在．

第二十一页，共五十一页，2022年，8月28日千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。

咏石灰

—于谦（明代）（1）原理：煅烧石灰石CaCO3

CaO＋CO2↑（2）过程：在工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，就制得生石灰（CaO），同时得到副产品二氧化碳。二氧化碳工业制法：第二十二页，共五十一页，2022年，8月28日某研究所利用SDT

Q600热分析仪对草酸钙晶体（CaC2O4•xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量-分解温度的关系如图．

固体质量--分解温度关系图

①800℃以上时，固体成分的化学式为

.

②计算CaC2O4•xH2O中的x（写出计算过程，CaC2O4的相对分子质量：128）．

③残留固体为CaC2O4时的温度范围

，写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式CaO200℃～400℃第二十三页，共五十一页，2022年，8月28日你知道二氧化碳有哪些用途吗？第二十四页，共五十一页，2022年，8月28日二氧化碳的性质探究第二十五页，共五十一页，2022年，8月28日通常情况下，是一种无色无味的气体，在-78.5℃时，变成固体——叫干冰第二十六页，共五十一页，2022年，8月28日干冰与下列图中的某些人类活动有关，其中相关的图是（）

（2010•杭州）将干冰投入装水的玻璃瓶中时，发现水在剧烈“沸腾”，瓶口出现大量“白气”，此“白气”是（

）A．干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体B．干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气C．干冰熔化吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴D．干冰升华吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴DD第二十七页，共五十一页，2022年，8月28日方案及步骤：

实验探究一：实验现象分析倒入二氧化碳的一侧下沉。二氧化碳的密度比空气大。（1）先用向上排气法收集一瓶气瓶的CO2。（2）向图示以平衡的纸筒倒入CO2

。第二十八页，共五十一页，2022年，8月28日方案及步骤：

实验探究二：实验现象分析向一个收集满二氧化碳气体的塑料瓶中加入一定体积的水，立即盖上瓶盖。瓶里压强减小，证明二氧化碳溶于水塑料瓶被压扁了第二十九页，共五十一页，2022年，8月28日小结：通常情况下，是一种无色无味的气体，在-78.5℃时，变成固体——叫干冰密度比空气大，（约为1.5倍）能溶于水（1：1的体积溶于水）二氧化碳的物理性质：第三十页，共五十一页，2022年，8月28日（2010上城一模18）如图所示，烧瓶内盛有x气体，若挤压滴管的胶头a，使液体y进入烧瓶中，振荡烧瓶，并倒放在铁架台上，将导管伸入滴有z的水中，打开弹簧夹b，可见烧杯中液体如喷泉一样喷入烧瓶中，并出现颜色的改变，则x、y、z可能是：（）x气体y溶液z试剂A．O2H2SO4紫色石蕊试液B．CO2H2O无色酚酞试液C．COCa(OH)2无色酚酞试液D．HClNaOH紫色石蕊试液B第三十一页，共五十一页，2022年，8月28日（2011上城二模27、6分)小明设计右图装置(固定装置已略去)验证CO2能否与水反应，并认为：如果观察到紫色石蕊试液变红，说明CO2能与水反应并生成酸性物质。（1）老师指出：虽然CO2不是酸性物质，但也不能根据石蕊试液变红的现象说明CO2能与水反应并生成酸性物质。为什么?答：

(2)根据老师的提示，小明对实验作如下两种改进：

方案甲：仍用原装置，但用硫酸替代盐酸进行实验。方案乙：对装置作如右图所示的改进。上述两种改进方案中，可行的是方案

(填“甲”或“乙”)，另一种改进方案不可行的原因是

10℅的盐酸具有挥发性，对石蕊检验二氧化碳造成实验干扰

甲因为用乙实验装置制得的二氧化碳会被氢氧化钠所吸收第三十二页，共五十一页，2022年，8月28日方案及步骤：

实验探究三：实验现象分析（1）先用向上排气法收集一瓶气瓶的CO2。（2）向图示的烧杯里倾倒CO2。蜡烛从下至上熄灭。二氧化碳既不能燃烧也不能助燃，二氧化碳密度比空气大。第三十三页，共五十一页，2022年，8月28日讨论：怎样进入一个久未开启的菜窖较为妥当？灯火实验一定要证明菜窖的安全方可进入！第三十四页，共五十一页，2022年，8月28日下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（）ABCDC第三十五页，共五十一页，2022年，8月28日提出问题：由日常生活我们知道鱼能在水中生存，是由于水中溶解有少量的氧气，氧气溶于水是物理变化还是化学变化呢？由上面的实验探究我们得知CO2也能溶于水，那么它溶于水时究竟有没有发生化学变化呢？

实验探究四：第三十六页，共五十一页，2022年，8月28日

实验方案：

二氧化碳的化学性质：向紫色石蕊试液中通入二氧化碳，观察溶液的颜色变化，待石蕊试液的颜色变化后，停止通入二氧化碳，然后把溶液放在洒精灯火焰上加热，再观察石蕊试液的颜色变化实验现象分析紫色石蕊试液变成红色红色溶液又变成紫色有碳酸生成碳酸发生分解第三十七页，共五十一页，2022年，8月28日但是碳酸很不稳定容易分解生成二氧化碳和水。

H2CO3H2O+CO2二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。

CO2+H2OH2CO3第三十八页，共五十一页，2022年，8月28日小结：二氧化碳的化学性质既不能燃烧，也不能支持燃烧；不能供给呼吸。与水反应生成碳酸；碳酸不稳定易分解。

与石灰水反应生成白色沉淀CaCO3。

CO2+H2OH2CO3

H2CO3H2O+CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O第三十九页，共五十一页，2022年，8月28日按下图装置制取二氧化碳，并试验它的性质，回答下列问题（B瓶中装石蕊试液，C瓶中装澄清石灰水）：B瓶中的现象

，化学方程式为

．

C瓶中的现象

，化学方程式为

．

D中的现象是

．

[思考]上述实验说明了CO2具有哪些化学性质？

．第四十页，共五十一页，2022年，8月28日二氧化碳的用途概述第四十一页，共五十一页，2022年，8月28日二氧化碳使饮料的味道更好二氧化碳可用于灭火固态二氧化碳用来冷藏食物干冰制造舞台雾景干冰进行人工降雨二氧化碳做气肥用途四、二氧化碳的用途。第四十二页，共五十一页，2022年，8月28日（2007•杭州）在科学家的眼里二氧化碳是可以利用的重要资源，只要有合适的条件，可以像发生光合作用那样将二氧化碳转变为所需要的产物．我国科学家陈乾旺等研究成果表明，在440℃和800大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石直径最大可达1.2毫米，完全可以满足工业用途．

（1）二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为：

，化学反应类型是

．

（2）理论上66克二氧化碳可以制得多少克金刚石？（列式计算，相对原子质量：C

12

O16

Na

23）3CO2+4Na======2Na2CO3+C置换反应第四十三页，共五十一页，2022年，8月28日知识拓展和讨论第四十四页，共五十一页，2022年，8月28日通入过量的二氧化碳气体，碳酸钙溶解变成溶于水的碳酸氢钙

CaCO3+H2O+CO2====Ca(HCO3)2

碳酸氢钙溶液加热后，又变成碳酸钙广西桂林著名的石柱、石笋或溶洞都是长年累月发生上述反应所致。

如果在已经变浑浊的石灰水中继续通入过量的二氧化碳，会怎么样呢？

实验探究五：第四十五页，共五十一页，2022年，8月28日第四十六页，共五十一页，2022年，8月28日思考：日常生活中，为了装饰我们的房子，我们给墙壁扫石灰水，当石灰水变干时墙壁会被一白色的物质覆盖，变得很白。在这过程中，为了使效果更好，人们常在房中放一盆炭火，这是为什么呢？利用你所学到的知识解释一下。答：因为二氧化碳可以与石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙，放一盆炭火可以使室内的二氧化碳的浓度增大，而且室内的温度也会升高有利于反应的进行第四十七页，共五十一页，2022年，8月28日三、课外拓展：

1、CO2的用途虽然不少，但是空气中的CO2是否越多越好？太多会造成什么后果？2、什么叫“温室效应”？什么气体可以引起“温室效应”？答：不是越多越好，太多会造成“温室效应”答：大气中的二氧化碳气体使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”