1、第五章 第三节 二氧化碳的性质一. 本周教学内容：第五章 第三节 二氧化碳的性质第四节 一氧化碳第五节 碳酸钙二. 重点与难点：1. 二氧化碳跟水、石灰水的反应，一氧化碳的化学性质，碳酸钙的化学性质。2. 一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙间的相互转化关系。3. 灵活地运用碳的化合物化学性质，进行有关鉴别、推断及熟练地解决实际问题的能力。（三）教学过程一. 二氧化碳二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然在空气中 CO2 的体积分数只占 0.03%，但它对自然界的生命活动，对整个地球的生态平衡起着重要作用。1. 二氧化碳的性质：（1）物理性质通常状况下，二氧化碳是无色无味的气体，密度比空气大，能像液体一样从
2、一个容器倒入另一个容器，它会积聚在沼泽低地、矿井、山洞、涸井、白薯窖和白菜窖中，造成氧气浓度降低，使人和动物窒息，能溶于水，加压冷却，会变成无色液体、雪花状固体。（2）化学性质：实验，见下图：思考：1. 为什么矮蜡烛先熄灭，而高蜡烛后熄灭？2. 这一实验说明了 CO2 的什么性质？上述实验说明CO 2 密度大于空气密度。CO 2 不能燃烧，也不支持燃烧。实验，见下图思考：1. 为什么 CO2 通入紫色石蕊试液会使紫色石蕊试液变红？2. 加热变红的石蕊试液后为什么又变成紫色？上述实验原理是：二氧化碳溶于水变成碳酸，酸性溶液能使紫色石蕊变红。即：CO 2+H2OH 2CO3由于碳酸不稳定，受热后分
3、解放出二氧化碳气体，所以红色溶液又变成紫色溶液。即：H 2CO3CO 2+H 2O实验，见下图思考：活鼠死亡原因是什么？为什么澄清石灰水变浑浊？像 H2、N 2、CO 能使澄清石灰水变浑浊吗？上述实验中，活鼠死亡是因为 CO2 不能供给呼吸使其窒息死亡，石灰水变浑浊，是由于二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成了难溶于水的碳酸钙。即 ： COaCaO2232()（常用此反应来鉴别某气体是否为 CO2 气体。）小结：CO 2 的化学性质：不燃烧、不支持燃烧、不供给呼吸。跟水反应生成碳酸：COHC223HCOH2323232的 性 质 能 使 紫 色 石 蕊 试 液 变 红 。不 稳 定 ， 易 分
4、 解 ： 跟石灰水反应（跟碱溶液反应）CaOHCaO()232CO2 的检验用澄清石灰水，反应灵敏，现象明显，若通入过量 CO2，生成 Ca(HCO3)2，溶液变澄清。3232()2. 二氧化碳的实验室制法：（1）药品：稀盐酸、大理石或石灰石。（2）原理：CaOHlCalOH322注意：不能用 H2SO4 代替稀盐酸，因为 CaSO4 微溶于水，覆盖在 CaCO3 表面阻止反应进一步进行。（3）发生装置：（与制 H2 装置同）启 普 发 生 器简 易 装 置 （ 注 意 ： 长 颈 漏 斗 插 入 液 面 ）（4）收集方法：向上排空气法（H 2 收集方法为向下排空气法）（5）验满方法：将燃着的
5、木条放在集气瓶口，木条熄灭，则证明气体已收集满。3. 二氧化碳的重要用途之一灭火：（1）二氧化碳灭火的原因。因为 CO2 本身不燃烧，也不支持燃烧（一般情况下），且密度比空气大，所以可以覆盖在燃烧物上，使之与空气隔绝而灭火。（2）几种常见的灭火器：泡沫灭火器：扑灭木材，棉布一般火灾。干粉灭火器：扑灭一般火灾，或可燃性的油、气的火灾。液态二氧化碳灭火器：用来扑灭图书档案，贵重设备，精密仪器火灾。二. 一氧化碳：1. 一氧化碳的物理性质：通常状况下，一氧化碳无色无味有毒的气体，比空气略轻，难溶于水。2. 一氧化碳的化学性质：（1）可燃性：222COC 点 燃 （ 点 燃 前 验 纯 ）现象：发出蓝
6、色火焰，烧杯壁上澄清石灰水变浑浊，放出大量的热。（2）还原性：uO 2现象：黑色固体变成红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。同理：33232COFeFeC 高 温444O 高 温（3）CO 与 CO2 的相互转变：22 点 燃COC 高 温（4）一氧化碳有毒，要注意防止和控制对空气的污染。CO 的毒性：因为 CO 极易和血液中的血红蛋白结合，（其结合能力比氧与血红蛋白的能力大 210 倍），致使血红蛋白失去输送氧气的能力。造成人体缺氧。3. 一氧化碳的检验方法：法一：点燃待检验气体，先用干燥小烧杯罩在火焰上方，无水珠生成，再用内壁沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若出现白色浑浊，则原气体
7、为 CO。因为：222COC 点 燃aHaO32()法二：将待检验气体通过灼热的氧化铜，若黑色的氧化铜变为红色，并且生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则原气体为 CO。因为：COuCO 2aHa223()三. 碳酸钙：白垩、石灰石、大理石的主要成分都是碳酸钙。1. 性质：（1）碳酸钙是白色固体，难溶于水。（2）跟稀盐酸反应。CaOHlCalOH322（3）高温分解：CO2 2高 温 （ 工 业 上 常 利 用 此 性 质 制 备 ） 【典型例题】：例 1. 下列说法正确的是（ ）A. 二氧化碳可以从一个容器倒入另一个容器B. 二氧化碳易溶于水C. 二氧化碳有毒，会使人中毒身亡D. 干冰中含有水
8、，因而是混合物分析：根据 CO2 的性质分析 A 是正确的。干冰是固体 CO2，不含水，所以是化合物。例 2. 如下图是某学生设计的实验室制取并收集二氧化碳的装置图，回答下列问题：（1）指出图中标号仪器名称_（2）指出装置中的错误_（3）证明二氧化碳已收集满的方法是_。（4）实验室制取二氧化碳的化学反应方程式_。分析：观察装置图，一般按从左到右，从上到小的顺序进行，观察的内容是：药品选用是否正确，仪器连接是否合理。答案：（1）长颈漏斗 集气瓶（2）长颈漏斗下端没插入液面以下。锥形瓶中导管进入太长。集气瓶中导管没伸入底部。（3）将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明集气瓶内已集满气体。（
9、）42322CaOHlCalOH例 3. 带电的精密仪器着火，应选用的灭火方法是（ ）。A. 用细沙土盖灭B. 用水C. 用泡沫灭火器灭火D. 液态二氧化碳灭火器分析：水能导电，泡沫灭火器也生成水，易出现触电事故，用细沙土灭火后，无法消除，所以 A、B、C 均不能用，用液态 CO2 灭火，不会留下任何痕迹而使物体损坏，所以答案选 D。例 4. 将一充满干燥、纯净二氧化碳的试管倒置于饱和氢氧化钙溶液中（如图），观察到的现象是_。反应的化学方程式是_。分析：CO 2 与 Ca(OH)2 反应生成 CaCO3、CO 2 逐渐反应，试管内的气体减小，溶液将完全进入试管中，CaCO 3 不溶于水，因此可
10、以看到浑浊现象。答案：溶液进入试管，最终充满整个试管，且进入试管内的溶液变浑浊。 CaOHCaOH()232例 5. 有一无色气体 A，它不燃烧，也不支持燃烧。A 溶于水生成 B，B 能使紫色石蕊试液变成红色。B 不稳定，能分解出 C 和 A。气体 A 能使澄清石灰水变浑浊，生成白色沉淀 D，试推断：A_，B_，C_ ，D_，并写出有关反应的化学方程式。分析：根据题意可推知：B 溶于水溶液呈酸性，且 B 分解放出 A 气体，A 能使澄清的石灰水变浑浊，验证 A 气体是 CO2，然后可推知 C 是水， D 是 CaCO3。答案：A：CO 2 B：H 2CO3 C：H 2O D：CaCO 3O2H
11、32Caa232()例 6. 在牙膏、化妆品、涂料中常用轻质碳酸钙粉末作填充剂。它通常由石灰石煅烧得氧化钙，再将氧化钙与水化合得氢氧化钙，然后使净化的氢氧化钙与二氧化碳反应制成碳酸钙，经干燥、粉碎后即得产品。试用化学方程式表示上述反应原理。分析：抓住石灰石加热制得氧化钙，氧化钙与水反应制得氢氧化钙，二氧化碳与氢氧化钙反应制得碳酸钙这些相关信息，即可得出答案。CaOaCO32高 温 CaOHa22()COH()32例 7. 如下图是某同学设计的实验装置图，用文字回答下列问题。（1）请改正装置图中的错误_；_；_。（2）在给 CuO 加热前，要先通入一氧化碳，其目的是_。（3）实验进行时，在 A
12、处看到的现象是_，说明_。（4）C 处看到的现象是 _，说明_。（5）本实验设计中，在 B 处所采取措施的目的是_，其优点是_。分析：CO 的化学性质与 H2 相似，用 CO 还原 CuO 的操作步骤，注意事项跟 H2 还原 CuO 一样。答案：（1）装置图中的错误：a. 酒精灯内酒精的量不能超过酒精灯容积的 2/3b. 盛石灰水的广口瓶中的进气导管应伸到液面以下，出气导管应刚露出橡皮塞一点。（2）排净玻璃管中的空气，防止 CO 和空气混合气在加热时发生爆炸。（3）黑色粉末变红；CuO 被 CO 还原成 Cu（4）澄清石灰水变浑浊；CO 与 CuO 反应生成的 CO2 与 Ca(OH)2 反应
13、生成 CaCO3 沉淀。（5）点燃有毒的 CO 气体，防止污染空气；充分利用能源。【模拟试题】一. 选择题：1. 氮气和二氧化碳均为无色气体，且都不助燃，区别它们的简单方法是（ ）A. 通过灼热的碳层，看有无一氧化碳气体产生 B. 分别点燃这两种气体C. 用澄清石灰水鉴别 D. 分别测定气体的密度2. 检验某气体是不是 CO2，常用的方法是（ ）A. 将气体通入紫色石蕊试液中 B. 将气体由一个容器倒入另一个容器中C. 将燃着木条伸到集气瓶中 D. 将气体通入澄清石灰水中3. 用玻璃管向盛有石蕊试液的试管中吹气，过一会再给试管加热，溶液颜色的变化情况是（ ）A. 紫色红色紫色 B. 紫色蓝色红
14、色 C. 蓝色红色紫色 D. 红色紫色蓝色4. 用石灰浆抹墙，逐渐变硬的原因是（ ）。A. 石灰浆跟空气里的氧气反应生成碳酸钙 B. 石灰浆跟水反应生成碳酸钙C. 石灰浆日久变成生石灰 D. 石灰浆跟空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙5. 利用大棚栽培农作物，科技人员常向大棚内施放适量 CO2，这是因为（ ）。A. CO2 会使大棚内的温度升高 B. CO2 可使害虫窒息死亡，防治植物的病虫害C. CO2 能灭火，可避免火灾的发生 D. CO2 可促进植物进行光合作用6. 下列过程几乎不产生 CO2 的是（ ）。A. 呼吸 B. 植物的光合作用 C. 木材充分燃烧 D. 煅烧石灰石7. 在某些深井
15、、菜窖底部，二氧化碳的浓度较大，人若进去是很危险的，这是因为 CO2 是（ ）。A. 一种有毒气体 B. 一种有刺激性气味的气体C. 一种黑烟，使人视线模糊 D. 一种不能供给呼吸的气体8. 要鉴别空气、二氧化碳和氧气三瓶气体，下列操作正确的是（ ）。A. 将气体分别通入水中 B. 将燃着的木条插入瓶中C. 将气体分别通入澄清石灰水 D. 将气体分别通入紫色石蕊试液中9. 集满下列气体的集气瓶倒放在水中，瓶内液面最高的是（ ）。A. 甲烷（难溶） B. 氧气 C. 氢气 D. 二氧化碳10. 取一定的碳酸钙分成相等的两份，使一份与足量盐酸充分反应，另一份充分高温煅烧，则所得 CO2 的质量（
16、）A. 与盐酸反应得到的多 B. 一样多 C. 充分煅烧的一份多 D. 无法确定11. 下列情况下所采取的灭火方法，不恰当的是（ ）。A. 炒菜油锅着火，立即盖上锅盖 B. 酒精灯不慎打翻起火，用湿抹布扑盖C. 电器因短路起火时，用水浇灭 D. 用液态二氧化碳灭火器扑灭火灾12. 实验室制取二氧化碳气体时，下列各组仪器都要用到的一组是（ ）A. 集气瓶、水槽、试管、铁架台、漏斗 B. 锥形瓶、双孔橡皮塞、导气管、集气瓶、酒精灯C. 试管、导管、单孔橡皮塞、集气瓶、铁架台 D. 广口瓶、导管、双孔橡皮塞、集气瓶、长颈漏斗13. 下列各组原料，能用在实验室里制取 CO2 的是（ ）A. 稀硫酸和大
17、理石 B. 稀盐酸和石灰石 C. 浓盐酸和石灰石 D. 稀盐酸和碳酸钠14. 实验室制取 CO2 一般有五步：（1）检查装置的气密性（2）按要求组装仪器（3）向漏斗中注入酸溶液（4）向广口瓶中放入大理石（5）收集气体。下列操作顺序正确的是（ ）。A. （1）（2）（3）（4 ）（5） B. （1）（4）（2）（3）（5）C. （2）（1）（4）（3 ）（5） D. （2）（3）（4）（1）（5）15. 确定某种气体的实验室制法时，不需要考虑的是（ ）A. 反应所需条件和药品 B. 实验装置 C. 气体的验证 D. 气体的用途16. 长期存放石灰水的试剂瓶有一层白色固体，除去它的方法是（ ）。A
18、. 高温 B. 加稀盐酸 C. 加水 D. 通入二氧化碳17. 下列各组气体中，可用同一种方法收集，且又是每种气体的最佳方法，这组是（ ）A. H2、O 2、CO B. H2、O 2、CO 2 C. H2、CO 2、CO D. O2、CO 2、CO18. 下列关于 CO 的说法正确的是（ ）A. 一氧化碳是有刺激性气味的毒气B. 在炉子上放一盆水，可以避免 CO 中毒C. CO、CO 2 组成元素相同，所以化学性质相似D. 一氧化碳有可燃性，又有还原性是（ ）。192.由 化 学 方 程 式 （ 碳 ） 高 温 ， ， 可 知 和 应 分 别XCYCuOXYA. CO、CO 2 B. O2、H
19、 2 C. CO2、CO D. O2、CO 220. 下列各组混合气体点燃时，哪一组不能发生爆炸（ ）。A. CO 和空气 B. H2 和氧气 C. CO 和 H2 D. CO 和氧气21. 将 H2、 CO、CO 2、N 2 组成的混合气体依次通过足量的灼热的氧化铜，灼热的不足量的木炭，足量的石灰水，足量的浓硫酸，最后剩余的气体（ ）。A. N2、CO 2、CO B. N2 C. CO、N 2 D. N2、CO 222. 能区别开氮气、氧气、二氧化碳和一氧化碳四种气体的是（ ）A. 石灰水、木炭 B. 燃着的蜡烛，细铁丝 C. 氧化铜粉末，硫黄 D. 燃着的木条，澄清石灰水23. 区别 H2
20、 和 CO，可用的方法是（ ）。（1）点燃后，观察火焰颜色（2）点燃后，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯（3）将燃烧产物通入石灰水（4）与灼热的氧化铜反应A. （1）（2）（3）（4 ） B. （2）（3） C. （3）（4） D. （2 ）（3）（4）24. 要除去 CO2 中混有的少量 CO，应采取的正确方法是（ ）A. 点燃 B. 置于敞口容器中使密度小的 CO 逸出C. 通过灼热的氧化铜 D. 通过澄清的石灰水25. 在使用燃气热水器时，若通风不畅易使人中毒，造成中毒的气体是（ ）A. 氧气 B. 氮气 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳26. 甲、乙、丙、丁都是含碳物质，有如下转化关系：丙
21、、丁分别是（ ）。甲 丙 乙 ； 乙 丙 ， 常 温 下 丁 分 解 得 到 丙 ， 则 甲 、 乙 、高 温 点 燃 O2ACaC.、 、 、23 BCOaC.、 、 、23H、 、 、 DH、 、 、 2二. 填空题27. 检验生石灰中是否含有石灰石，应往生石灰中滴加_，若有_产生，证明其中含有石灰石。写出该反应的化学方程式_；除掉生石灰中的石灰石，应采用_方法，写出该反应的化学方程式_。28. 下图是验证 CO2 性质的实验，请回答下列问题：（1）A 处能观察到_ ，说明了 CO2 能与_反应，化学方程式为_。（2）B 处能观察到_ 。说明了 CO2 能与_反应，化学方程式为_。（3）C
22、 处能观察到_ 。说明了 CO2_。29. 有 A、B、C、D、E 五种含碳元素的物质，它们之间的转化关系如下： uOuB 高 温 H2 Ba()2 CHOB2 D高 温 氧 化 物 AE 高 温试推断（1）A_ 、B_、C_、D_、E_。（2）写出以上转化的化学方程式30. 煤主要含有碳元素，如果把煤的燃烧看成碳与氧气的反应，煤在炉子里燃烧可能发生的反应有四个： CO22点 燃 点 燃 2点 燃 2CO点 燃（1）当煤炉里氧气不足时，主要发生反应，在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是_。（2）当煤炉里氧气充足时，主要发生反应；在这种条件下，燃烧的碳与消耗的氧气的质量比是_。31. 用
23、 C、 H2、CO 三种物质分别还原 CuO，要得到等质量的铜，则被还原的物质的质量比为_，参加反应的 C、H 2、CO 质量比为_。32. 如下图是制取二氧化碳气体并验证碳、一氧化碳、二氧化碳的化学性质所设计的实验装置，试根据装置图，回答下列问题：写出 A、B、C、D 的仪器名称。A_、B_、C_、D_。写出装置中发生反应的现象_。写出装置中发生反应的现象_，化学方程式为_。写出装置中盛放的试剂俗称_，发生反应的现象是_，化学方程式为_。装置处发生反应的现象是_，作用是_。三. 计算题：33. 向试管中装入含 5%二氧化硅（二氧化硅不溶于盐酸和水）的碳酸钙粉末后称量试管的总质量为 55.26
24、g。再向试管中加入盐酸 27.2g，恰好完全反应形成溶液后，再称量试管的总质量为 80.26g，试求反应后溶液中溶质的质量分数。试题答案一. 选择题1. C 2. D 3. A 4. D 5. D 6. B 7. D 8. B 9. D 10. B11. C 12. C、D 13. B 14. C 15. D 16. B 17. A 18. D19. C 20. C 21. C 22. D 23. D 24. C 25. C 26. C二. 填空题：27. 稀盐酸 气泡aOHlalOH3222高温加热CC32高 温 28. （1）石灰水变浑浊aOHOaHO()()2232， （2）紫色石蕊试液变红CC223， （3）蜡烛由低到高依次熄灭。不可燃，也不助燃，密度比空气大。29. A：C B：CO 2C：H 2CO3 D： aO3E：CO30. （1）3：4 （2）3：831. 3：1：1432. （1）A. 长颈漏斗 B. 锥形瓶C. 酒精灯 D. 广口瓶（2）有大量气泡产生，大理石不断溶解（3）黑色粉末逐渐变成红色物质CuOuCO 2（4）石灰水；澄清石灰水变浑浊aHa2232()（5）有蓝色火焰产生；使没反应的 CO 燃烧，防止污染空气。三. 计算题：33. 18.5%
