二氧化碳,化学式shi:CO2,是空气中常chang见的温室气体,是一种气态tai化合物,碳与氧反fan应生成其化学式为CO2,一个二氧化hua碳分子由两个氧原子与一个碳原yuan子通过共价键构gou成。二氧化碳常温下是一种无wu色无味、不可燃、也不支持燃烧shao的气体,密度比空气大,略溶于水,与水反应生成碳酸。(二er氧化碳是碳酸的酸酐)
如图所示,该gai实验的现象是: 下层阶梯的蜡烛火焰yan先熄灭,上层的后熄灭。 该实验说明二氧化碳具有的性质。 ⑴不能燃烧也不能支持燃烧; ⑵相xiang同条件下,密度大于空kong气。
光合作zuo用通常是指绿色植zhi物(包括藻类)吸xi收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富fu能有机物,同时释放氧的过程。物体内nei的有机物在细胞bao内经过一系列的氧化分解,最终生成二er氧化碳、水或其他产物wu,并且释放出能neng量的总过程,叫做呼吸作用。呼吸作zuo用,是生物体在zai细胞内将有机物氧化hua分解并产生能量的化学过程,是所suo有的动物和植物wu都具有一项生命活动dong。生物的生命活动都需要消耗能量,这zhe些能量来自生物体内糖tang类、脂类和蛋白质等的能量,具ju有十分重要的意义。
泡沫灭火器:泡沫灭火器的de外壳是铁皮制成cheng的,灭火原理是shi灭火时,内装碳tan酸氢钠与发沫剂的混合溶液,另有一玻bo璃瓶内胆,装有硫liu酸铝水溶液。将筒身颠dian倒过来,碳酸氢钠和硫liu酸铝两溶液混合he后发生化学作用,体积膨胀7~10倍,产生二氧化碳气体ti泡沫,一般能喷射10m左右,它们能粘附在可燃物上,使shi可燃物与空气隔绝,达到灭火的目mu的。二氧化碳灭mie火剂是一种具有you一百多年历史的灭火剂,价格低廉lian,获取、制备容rong易,其主要依靠kao窒息作用和部分fen冷却作用灭火。二er氧化碳灭火器:二氧化碳具有较高的de密度,约为空气qi的1.5倍。在常压下xia,液态的二氧化碳会立即汽化,一般1kg的液态tai二氧化碳可产生约0.5立方fang米的气体。因而,灭火时,二氧yang化碳气体可以排除空气而er包围在燃烧物体的表biao面或分布于较密闭的空kong间中,降低可燃ran物周围或防护空间内的de氧浓度,产生窒息作用而er灭火。另外,二氧yang化碳从储存容器中喷出chu时,会由液体迅速汽化成气qi体,而从周围吸收部分热re量,起到冷却的作用。
实验室制取二氧化碳tan:
(1)药品:稀盐酸和大理石或石灰石。(2)发生装置:固液常温 (3)收集方fang法:向上排空气法,原因是shi二氧化碳密度比空kong气大且不与空气中的成分反应ying。不能用排水法fa,因为二氧化碳能溶rong于水。 (4)操作步骤:检查装置zhi气密性;装药(先固后液);收集 ;(5)注意事项xiang:长颈漏斗使用注意事项,长颈漏斗dou末端应该插入液面下,目的是:防止气qi体从长颈漏斗口逸出。 (6)检查该gai装置气密性的方法:将长颈漏lou斗液封,再将导管放入水中,用手握住zhu锥形瓶,导管口有气泡冒出,松开手,导管内有液柱上升,气密mi性良好 ;(7)二er氧化碳的验满方法:将燃着的木mu条放在集气瓶口,木条tiao熄灭,则集满 ;(8)二氧化碳tan的检验方法:通入澄cheng清石灰水,石灰水变浑hun浊,则气体是二氧化碳。 (9)长颈jing漏斗的优点:可以随时shi添加液体药品。 (10)不能用yong浓盐酸:因为浓盐酸易yi挥发,挥发出的氯化氢气体混入二er氧化碳,使 二氧化碳tan不纯。 (11)不能用稀硫酸,因为硫酸与大da理石反应生成的de硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进jin行。 (12)不bu能用碳酸钠或碳酸钙,因为反fan应太快,不便于收集ji气体。
中考真题
1、下列有关二氧yang化碳的说法正确的是(B)
A.实验室常用块kuai状石灰石和稀硫酸反应ying制取二氧化碳气体 B.二氧化碳tan用于灭火,既利li用了它的物理性质也ye利用了它的化学性质zhi C.将二氧化碳气qi体通入紫色石蕊溶液中,溶液呈红色,说明二氧化碳显酸性 D.将燃着的木条伸shen入一瓶气体中,木条tiao立即熄灭,证明瓶内原有气体是二er氧化碳
灭火利用了二氧yang化碳的密度比空气大和既不bu燃烧也不支持燃烧的性质。
2、“两liang型”社会,提倡“低碳tan”生活,下列有关碳及碳的化合物叙述shu中正确的是(D)
A. 二氧化碳是形成酸雨的主要气体 B. 一氧化碳含量增加jia会导致温室效应 C. 金刚石、石墨mo都是碳单质,两者碳原子的排列方式shi相同 D. 大气中二氧yang化碳的消耗途径主要是绿色se植物的光合作用
二氧化硫是形成酸雨yu的主要气体;A叙述错误;二氧化碳tan含量增加会导致温室效应;B叙述错误; 同素异形体由you于结构不同,即原子zi排列不同,彼此间物理li性质有差异;金钢石、石墨为同tong素异形体;C叙述错误;二er氧化碳是植物的光合作用的de主要原料,大气中二氧化碳的消耗途径jing主要是绿色植物的光合作用yong,D叙述正确。
3、学xue习化学离不开实验。
(1)小明同学xue在家里利用替代品进行相关实验yan。如:配制较多溶rong液时用玻璃杯代dai替如图1所示的仪yi器中的___(填tian仪器名称,下同);搅拌时用筷子代替ti___.
(2)①写xie出实验室制取二氧化碳的化学方程式shi___.
②小明同学xue选用片状的鸡蛋壳ke和___(填一种厨chu房调味品)反应来制取二氧化碳,并利li用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图2所示甲、乙气体发生装置zhi。比较甲、乙装置,甲装置的优点是___(填序号).
A. 反应过程中可ke以添加固体药品 B.可ke以控制反应的发生与停止
③若收集氨气应选xuan用装置___(已知氨气qi极易溶于水,密度比空气小).
④选xuan用甲装置可以进行的实shi验是___(填tian序号).
A. 块状的胡萝卜与过氧化氢qing溶液制氧气 B.加热高锰酸钾固gu体制氧气
C. 粉末mo状的锌与稀硫酸制zhi氢气 D.浓硫酸与甲酸共热制一氧化hua碳。
解答:(1)配pei制较多溶液时可以用玻bo璃杯代替如图1所示的仪器中的烧杯;搅拌时用筷子zi代替玻璃棒。(2)①实验室制取二氧化碳的化学方程cheng式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.②小明ming同学选用片状的鸡蛋壳和食醋反fan应来制取二氧化碳;比较甲、乙装置,甲装置的优点是可以控制反应的de发生与停止。③氨气极易溶于水,不bu能用排水法收集,密度比空气qi小,可以用向下排空kong气法收集,即用丁装置zhi收集。④A. 块状的胡萝卜与过氧化hua氢溶液制氧气不需要加热,可以用甲装zhuang置进行;B. 利用高锰酸钾固gu体制氧气需要加热,因此ci不能用甲装置进行;C. 粉末mo状的锌能够从矿泉水瓶底部的小孔漏lou出,因此不能用甲装置进行;D. 浓硫酸与甲酸制一氧化碳需要yao加热,因此不能用甲装置进行xing。
4、化学是一门以实验为基ji础的科学。请根据下列仪yi器和实验装置回答有you关问题:
(1)仪器②的名称是___.
(2)用①②③组合可制备beiCO2,写出实验室用此装置zhi制备CO2的化学方程式___.
(3)收集CO2应选用装置___(填“④”或“⑤”)
(4)利用如图⑥所示shi装置(集气瓶中预先装满manCO2气体)来验证CO2的性质,先加入足量liang氢氧化钠溶液,观察到的现象是气qi球___(填“变bian大”、“变小”或“不变”).反应方程cheng式为___;再加入足量盐酸suan,观察到的现象是shi气球___(填“变大”、“变小”或“不变”).
解答:(1)仪器的名称:②锥形瓶;(2)用①②③组合可制备CO2,属于固液不需xu加热型,在实验室中常用大da理石和稀盐酸反应制取二氧化hua碳,反应的方程式是shi:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(3)收集CO2应ying选用装置④;(4)氢氧化钠能够和二er氧化碳反应生成碳tan酸钠和水,使集ji气瓶内的气压变小,气球变bian大;然后滴加盐酸suan能够和碳酸钠反应产chan生二氧化碳,气压恢复到原yuan来大小,气球的变化是先xian胀大后变小至恢复原状。装置中二氧yang化钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水shui,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
5、某兴趣小组用图1 装置进行实验时发fa现,烧杯中饱和石灰水先xian变浑浊,后逐渐澄清。
(1)写出甲装置中zhong发生反应的化学方程式 ;石shi灰水 变浑浊是因为生成了 。(填化学式)
(2)为探tan究“饱和石灰水浑浊后变澄清的de原因”,该小组同学开展了如下xia活动:
【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等deng)与二氧化碳、水反应生sheng成可溶于的碳酸氢钙(碳酸氢钠等deng)
【提出假设】假设she 1:挥发出的deHCl使浑浊变澄清qing;
假设 2: 。
【设计实验yan】为除去 CO2中的 HCl,小xiao华在图 1中甲、乙装置之zhi间增加图2装置,
装置的连接顺序是shi甲→ → →乙(填字母序号hao);其中存放的试剂合he理
是 (填选项序号hao)。
A.浓硫酸 B.NaOH 溶液 C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
【实验现象xiang】饱和石灰水浑浊zhuo后,继续通入足量 CO2 ,沉淀部分溶解但最zui终并未完全澄清。
【得出结论】由以上探究可得de出结是 。
(3)该gai兴趣小组在老师指导下,用 PH 传感器测得图 1烧杯中溶 液的de PH 随通入时间的变化曲线如图3。
①AB 段 PH 值不变的可能原因是 ;
D点所得溶液的成分除 H2O外还有 。
②BC 段发生的化学方程式主要有you 。
解答(1)石灰石的主要yao成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成cheng的是氯化钙、水和二氧化碳,反应的化hua学方程式表示为:2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O;将二氧化hua碳通入澄清的石灰水中,二氧化碳能与yu氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀dian,即石灰水变浑浊zhuo是由于生成了了碳酸钙,碳tan酸钙表示为CaCO3;(2)根gen据资料碳酸钙与二氧yang化碳、水反应生成可溶于的碳酸氢钙gai”,故还可能是生成的CO2使混浊变澄清qing;
【设计实验】为除去qu CO2中的 HCl,那么me就要使气体与药品充chong分接触,故连接jie顺序是甲→b→a→乙;要除去二氧化hua碳中的氯化氢气体应用饱和的碳酸氢qing钠溶液,故选D;【得出结论】由实验yan现象可知生成的二氧化碳使混浊变澄清qing,即假设2正确;(3)①由于一yi开始排出来的是空气,不发生反应,故pH不变;D点所得溶液的pH<7,即溶液呈酸性xing,综合分析可知溶液中含有HCl;②通入二氧化碳以yi后,二氧化碳与氢氧yang化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反fan应的化学方程式表示shi为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。