資源簡介

初中化學 2.2奇妙的二氧化碳
一、考點突破
知識點 考綱要求 題型 說明
碳循環二氧化碳的制取、性質、用途 1. 了解自然界中二氧化碳的循環及含量變化對環境可能造成的影響。
2. 初步學習實驗室制取二氧化碳的方法。
3. 知道二氧化碳的主要性質和用途。 選擇題
填空題
實驗探究題 常結合“低碳生活”、生產實際等考查二氧化碳的相關知識。是中考命題的重點，在中考中占10~20分。
二、重難點提示
重點：二氧化碳的制取、性質和用途。
難點：碳循環與環境的關系；二氧化碳性質與用途之間的關系。
考點精講：
知識點一：碳的循環與溫室效應
1. 二氧化碳的循環：
大氣中的二氧化碳是通過動植物的呼吸作用，煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒及微生物的分解作用產生的；而植物的光合作用和海水的溶解等又消耗了二氧化碳。
2. 多數科學家認為，在地球上的大氣層中，二氧化碳等氣體能像溫室的玻璃那樣起保溫作用，這就是所謂的“溫室效應”。雖然溫室效應可能會促進光合作用，使一部分農作物增產，但是溫室效應也會使氣溫升高，土地沙漠化、冰雪融化、海平面上升，淹沒沿海地區，因此應采取措施，防止溫室效應進一步增強。
3. 減少大氣中二氧化碳含量，主要有兩條途徑：
（1）改善燃料的結構：減少使用化石燃料，更多利用清潔能源。如氫能、核能、太陽能、生物質能（沼氣）、風能、水能、地熱能、潮汐能等。
（2）增強大自然的自凈能力。如多植樹造林，增大綠化面積。
知識點二：二氧化碳的制取
1. 二氧化碳的實驗室制法
藥品：用石灰石（大理石）和稀鹽酸。
易錯點：①不能用濃鹽酸，因為它易揮發出氯化氫氣體，導致生成的二氧化碳不純；②也不能用碳酸鈣粉末（或碳酸鈉粉末）代替石灰石，因為反應速率太快；③也不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因為CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在大理石或石灰石表面阻止反應繼續進行。
2. 反應原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
3. 制取裝置
說明：①長頸漏斗末端應伸入液面以下（以免生成的氣體從漏斗逸出）；②伸入集氣瓶中導管應接近集氣瓶底部（便于排盡空氣）③實驗室制取二氧化碳的操作步驟：檢查裝置的氣密性→加藥品（先加固體，后加液體）→收集。
4. 收集方法：向上排空氣法（因為二氧化碳的密度比空氣大）。
易錯提醒：二氧化碳能溶于水，不能用排水法。
5. 檢驗：將氣體通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。
6. 驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，如果燃著的木條熄滅，則證明是集滿二氧化碳。
7. 二氧化碳的工業制法
高溫煅燒石灰石：。
知識點三：二氧化碳的性質
1. 二氧化碳的物理性質
顏色 狀態 氣味 密度（與空氣比較） 溶解性
無色 氣體 無味 比空氣大 能溶于水
說明：二氧化碳的固體叫做干冰，易發生升華現象，吸收大量的熱。
2. 二氧化碳的化學性質
二氧化碳水溶液中滴入紫色的石蕊試液 二氧化碳通入澄清的石灰水中
現象 石蕊試液變紅 澄清石灰水變渾濁
化學方程式 CO2＋H2O＝H2CO3 Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O
易錯提醒：將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，石蕊試液變為紅色，是因為二氧化碳與石蕊試液中的水生成了碳酸，碳酸使石蕊試液變紅，并不是二氧化碳使之變紅。
【重要提示】
①碳酸不穩定，受熱或濃度高時易分解，化學方程式：H2CO3CO2↑＋H2O；②證實二氧化碳與水反應，應借助石蕊試液，遇酸由紫色變為紅色。
【核心突破】
二氧化碳能與石灰水的反應：Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O
①常用該原理檢驗二氧化碳氣體；②久置石灰水的瓶壁上常有一層白膜物質，該物質就是碳酸鈣，產生此現象的原因：大氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈣；除去這層白膜物質常先用稀鹽酸清洗，然后用水沖洗。
【隨堂練習】下列有關二氧化碳的說法，錯誤的是（ ）
A. 二氧化碳通入紫色石蕊試液變紅
B. 二氧化碳可用于滅火
C. 用塊狀石灰石和稀硫酸迅速制備大量二氧化碳
D. 空氣中二氧化碳含量增多會引起“溫室效應”
答案：C
思路分析：A. 二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅，所以二氧化碳通入紫色石蕊試液變紅；B. 二氧化碳既不燃燒，也不支持燃燒，故二氧化碳可用于滅火；C. 塊狀石灰石和稀硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，使反應停止，所以不會迅速反應；D. 空氣中二氧化碳含量增多，會引起“溫室效應”。
提分寶典：
【方法提煉】
二氧化碳的用途和性質之間的關系
二氧化碳的物理性質和化學性質，決定了二氧化碳的用途。
性質 內容 用途
化學性質 二氧化碳溶于水形成碳酸 制碳酸飲料
二氧化碳參與的光合作用 用于溫室肥料
二氧化碳能與氫氧化鈣等物質反應 用作工業原料
化學性質、物理性質 二氧化碳既不燃燒，也不支持燃燒，密度比空氣大 用于滅火
物理性質 干冰升華吸熱 制冷劑、人工降雨、舞臺煙霧
化學新視角：
“屠狗洞”的秘密
在意大利某地有個奇怪的山洞，人走進這個山洞安然無恙，而狗走進洞里就一命嗚呼，因此，當地居民就稱之為“屠狗洞”，迷信的人還說洞里有一種叫做“屠狗”的妖怪。
為了揭開“屠狗洞”的秘密，一位名叫波爾曼的科學家，來到這個山洞里進行實地考察。他在山洞里四處尋找，始終沒有找到什么“屠狗妖”，只見巖洞的倒懸許多的鐘乳石，地上叢生著石筍，并且有很多從潮濕的地上冒出來。波爾曼透過這些現象，經過科學的推理，終于揭開了其中的奧秘。
原來，這個由大量鐘乳石和石筍構成的巖洞——石灰巖巖洞。這里，長年累月地進行著一系列的化學反應：石灰巖的主要成分是碳酸鈣，它在地下深處受熱分解而產生二氧化碳氣體，產生出來的二氧化碳，又和地下水、石灰巖的碳酸鈣反應，生成可溶性的碳酸氫鈣，當含有碳酸氫鈣的地下水滲出地層時，由于壓力降低，碳酸氫鈣分解又釋放出二氧化碳，并從水中逸出，因為二氧化碳比空氣重，于是就聚集在地面附近，形成一定高度的二氧化碳層。
當人進入洞里，二氧化碳層只能淹沒到膝蓋，有少量的二氧化碳擴散，人只有輕微的不適感覺，然而處在低處的狗，卻完全淹沒在二氧化碳層中，因缺乏氧氣而窒息死亡，這就是“屠狗洞屠狗”而不傷人的道理。
同步練習：
（答題時間：20分鐘）
1. 有一首贊美某種氣體的詩，其中幾句是“她營造了云霧繚繞的仙境，她驅散了炎炎夏日的暑氣，她奮不顧身撲向烈火，她帶給大地勃勃生機……”，詩中所贊美的氣體是（ ）
A. 氧氣 B. 二氧化碳 C. 氮氣 D. 稀有氣體
2. 在大氣層中，因CO2的含量不斷增加而引起“溫室效應”，造成大氣中CO2含量增加的主要原因是（ ）
A. 由于動植物呼吸作用增加
B. 由實驗室逸出的CO2增加
C. 由于森林綠化面積迅速遞減，使得自然界吸收CO2的能力降低
D. 由于大量燃燒含碳燃料
3. 有關一氧化碳和二氧化碳的說法，正確的是（ ）
A. 二氧化碳和一氧化碳性質不同，是因為碳原子排列方式不同
B. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅，是因為二氧化碳顯酸性
C. 一氧化碳可用于滅火，是因為一氧化碳不支持燃燒
D. 一氧化碳可用于工業煉鐵，是因為一氧化碳具有還原性
4. 下列二氧化碳的用途，既跟它的物理性質有關，又跟它的化學性質有關的是（ ）
A. 滅火 B. 制干冰 C. 制化肥 D. 溫室肥料
*5. 化學家創造出一種物質“干水”，其每個顆粒含水95﹪，外層是SiO2，干水吸收二氧化碳的能力比普通清水高三倍。下列有關說法正確的是（ ）
A. 干水和冰是同一種物質
B. 干水中的水分子不再運動
C. 用干水吸收CO2有助于減緩溫室效應
D. 通常情況下，干水為液態
*6. 取四朵用石蕊試劑染成紫色的干燥紙花進行如下操作，能夠觀察到紙花變紅的是（ ）
A. 噴石灰水 B. 直接噴水 C. 直接放入CO2中 D. 噴水后放入CO2中
7. 現有四種物質：①石墨、②干冰、③氮氣、④酒精，請選擇相應物質的序號填空：
（1）空氣中含量最多的氣體是 ；
（2）實驗室中常用的燃料是 ；
（3）可用于人工降雨的物質是 ；
（4）可用于制鉛筆芯的物質是 。
**8. 下圖是實驗室用碳酸鈣與稀鹽酸反應制取二氧化碳，并驗證其性質的的實驗裝置圖，試根據題目要求，回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是 ；裝置A、B、C中的主要現象分別是：
A ；
B ；
C 。
（2）裝置D中觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅， （填“能”、“不能”）說明二氧化碳的密度比空氣大，理由是 。
（3）實驗室用裝置E來收集氫氣時，氫氣應從 （填“c端”或“d端”）通入。
答案：
1. B 解析：本題考查了對二氧化碳的認識。二氧化碳能滅火且是植物的光合作用的原料。
2. D 解析：造成大氣中CO2含量增加的主要原因，一是產生角度考慮，二是吸收角度考慮，并且注意影響較大的方面。大量燃燒含碳燃料，可產生大量的二氧化碳，是大氣中二氧化碳含量增加的主要原因。
3. D 解析：A. 二氧化碳和一氧化碳性質不同，原因是二氧化碳和一氧化碳分子的構成不同；B. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅，是因為二氧化碳與水反應生成的碳酸（而不是二氧化碳）使紫色石蕊溶液變紅；C. 一氧化碳具有可燃性，不能用于滅火；D. 一氧化碳具有還原性，可用于工業煉鐵。
4. A 解析：二氧化碳的滅火既利用了其物理性質——密度比空氣大，又利用了其化學性質——不燃燒也不支持燃燒的性質；B選項只利用其物理性質；C選項利用其化學性質；D選項利用了其化學性質。
5. C 解析：A. 由題知，干水屬于混合物，其成分為水和二氧化硅，而冰的成分為水，所以干水和冰不是同一種物質。B. 分子總是在不斷運動的。C. 溫室效應主要是由二氧化碳引起的，干水將二氧化碳吸收，有助于緩解溫室效應。D. 由于干水外層為二氧化硅，二氧化硅是一種固體物質，所以通常情況下，干水為固態。
6. D 解析：A. 石灰水溶液為堿性，遇石蕊試紙變藍；B. 水為中性，不變色；C. 直接放入二氧化碳中，不顯酸性，不能使試紙變色；D. 二氧化碳和水反應生成酸，顯酸性，能使石蕊試紙變紅。
7.（1）③ （2）④ （3）② （4）①
解析：（1）空氣中的組成成分及體積含量如下：氮氣78%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質0.03%，故空氣中含量最多的氣體是氮氣；
（2）實驗室中常用的燃料是酒精；
（3）由于干冰升華時會吸熱，故可用于作制冷劑和人工降雨等；
（4）石墨常用于制鉛筆芯和作電極等。
8.（1）長頸漏斗 固體溶解產生大量氣泡 澄清石灰水變渾濁 紫色石蕊試液變紅
（2）不能 因二氧化碳直接通在了燒杯底部
（3）d
解析：（1）儀器a的名稱是長頸漏斗；A中是石灰石與鹽酸反應，產生大量氣泡；B中是二氧化碳與氫氧化鈣反應，產生渾濁現象；C中是二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變紅色。
（2）不能說明二氧化碳的密度比空氣大，因二氧化碳直接通在了燒杯底部。
（3）因氫氣密度小于空氣，實驗室用裝置E來收集氫氣時，氫氣應從d端通入。

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