二氧化碳和一氧化碳

课题3二氧化碳和一氧化碳一、教学内容二氧化碳和一氧化碳二、考点清单1. 掌握二氧化碳的性质和用途。

2. 了解并关注温室效应。

3. 掌握一氧化碳的性质。

4. 理解一氧化碳还原氧化铜的原理及使人中毒的原因。

三、全面突破知识点1：二氧化碳的性质与用途：一）二氧化碳的物理性质：1. 二氧化碳是一种无色无味的气体2. 能溶于水（在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解得更多）3. 密度比空气的密度大。

4. 在一定条件下，二氧化碳气体可以变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”，干冰升华时要吸收大量的热。

二）二氧化碳的化学性质： 1. 在通常情况下，CO2不能燃烧，也不能支持燃烧；塑料瓶变瘪；鸡蛋进入瓶内。

2. 与水反应：3222CO H O H CO =+（生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红）碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：O H CO CO H 2232+↑=。

3. 二氧化碳与石灰水反应现象：澄清的石灰水变浑浊。

原因：生成不溶于水的白色CaCO 3沉淀。

化学方程式：CO 2 + Ca （OH ）2== CaCO 3↓+ H 2O此反应的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧4. 不支持呼吸三）二氧化碳的用途（）CO2用途利用的性质灭火CO2不能燃烧，也不能支持燃烧；密度比空气的密度大制冷剂、人工降雨干冰升华时吸收大量的热制啤酒、汽水等碳酸饮料能溶于水，并能与水反应：3222COHOHCO=+；生成的碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：OHCOCOH2232+↑=气体肥料绿色植物利用CO2和水进行光合作用四）温室效应1. 温室效应是指由于大气中的二氧化碳含量不断上升，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖的现象。

除二氧化碳外，能产生温室效应的气体还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。

2. 温室效应将使全球气候变暖，这样将可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化、农业减产等。

3. 防治温室效应的有效措施：①减少使用化石燃料；②更多地利用清洁能源，如太阳能、风能、地热能等；③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。

【典型例题】例1：二氧化碳占空气总体积的0.03%，正常情况下能维持这个含量基本不变是因为自然界存在如图所示的循环过程，图中A处不包括下列哪项（）A. 发展和利用太阳能B. 植物的呼吸作用C. 人和动物的呼吸D. 含碳燃料的燃烧【解析】二氧化碳的循环使二氧化碳在自然界中相对稳定，对生命活动非常重要，对循环中的每一个环节都要掌握。

由题中图示显示，A处应是消耗氧气，产生二氧化碳，B、C、D都符合这一要求。

【答案】A例2：常用二氧化碳灭火的原因是A. 它是一种能溶解于水的气体B. 降温加压下它可以变成固体“干冰”C. 通常状况下，它的密度比空气的密度大D. 它不能燃烧也不能支持燃烧【解析】二氧化碳能灭火是因为二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，但是氮气也能灭火（氮气不能燃烧也不能支持燃烧），为什么不常用氮气来灭火呢?由于在通常状况下，氮气的密度比空气的密度小，不会覆盖在燃烧的物体上，不能隔绝空气，而通常状况下，二氧化碳的密度比空气的密度大，能覆盖在燃烧的物体上，使燃烧的物体与空气隔绝。

因此常用二氧化碳来灭火，既利用了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质，又利用了通常状况下它的密度比空气的密度大的物理性质。

【答案】CD例3：实验室里，有两支试管分别充满了氧气和二氧化碳气体，你有哪些方法来鉴别这两种气体？【解析与答案】鉴别这两种气体的方法很多，可以从氧气和二氧化碳的性质对比进行鉴别：氧气不易溶解于水，化学性质比较活泼：能支持燃烧、供给呼吸；二氧化碳能溶解于水，通常情况下不能支持燃烧、不供给呼吸、能与水反应生成碳酸（能使石蕊试液变红）、能和氢氧化钙溶液反应。

因此鉴别方法可以是如下几种：（1）取样，用燃着的木条伸入，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳；（2）取样，然后分别倒入石蕊试液，振荡，溶液变红的是二氧化碳，另一种是氧气；（3）分别向两支集满二氧化碳和氧气的试管中倒入澄清石灰水，堵住试管口并振荡，澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，不变的是氧气。

（4）将两支集满二氧化碳和氧气的试管倒置在水中，水面上升较高的是二氧化碳，较低的是氧气。

例4：某同学设计了如下一组实验。

取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，（石蕊与酸接触会变红）分别按下图进行实验。

回答下列问题：（1）观察到纸花的颜色变化：Ⅰ.纸花变红；Ⅱ；Ⅲ. 纸花不变；Ⅳ；（2）该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验，说明了。

（3）该同学进行四组对比实验的目的是。

【解析】本题是通过实验对比，探究使紫色石蕊试液变红的是碳酸而不是二氧化碳，实验Ⅰ、Ⅱ起到了对比作用，可以观察到稀醋酸使紫色石蕊变红，而水却不能，Ⅲ中说明二氧化碳不能使石蕊变红色，说明二氧化碳与水反应生成的碳酸具有这个性质。

【答案】（1）不变红变红（2）酸能使紫色石蕊变红，水却不能（3）证明二氧化碳与水反应能生成碳酸，而碳酸能使紫色石蕊变红例5：（1）如图（甲）是实验室制备二氧化碳的装置图，该装置图的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。

用该装置制取二氧化碳，可起到节约药品和取用方便的效果。

图（乙）装置中哪些可以起到与图（甲）装置相同的效果？（填写编号）甲A B C D乙（2）某同学设计了一个有关二氧化碳的探究实验，以下是实验报告的一部分，请填写实验目的和有关实验仪器的名称。

实验目的：。

仪器和试剂：、玻璃管、二氧化碳气体、肥皂水等。

实验步骤现象和结论1. 将标有“A”或“B”的两个空量筒（2 000mL）放在实验台上，往B量筒中充满二氧化碳气体。

2. 用玻璃管蘸取少量肥皂水，在两个量筒上方分别吹出一个肥皂泡（两个肥皂泡大小相仿，内含空气），使其缓缓落入两个量筒中，并观察现象。

A量筒中的肥皂泡不久即沉入量筒的底部，而B量筒中的肥皂泡基本上不下沉，悬浮在中间，说明二氧化碳的密度比空气的大。

【解析】这是一道实验综合题，涉及实验的注意事项、装置的选择和改进、生成气体的探究等多个问题。

结合实验室制取二氧化碳的药品的选择原则，装置的特点以及二氧化碳的化学性质等，再加上认真阅读题中所给条件作答。

【答案】（1）B D。

（2）验证二氧化碳气体的密度比空气大（或者比较二氧化碳气体和空气的密度大小）；2 000 mL量筒2只。

知识点2：一氧化碳的性质与用途一）一氧化碳的物理性质在通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水。

（实验室制取CO只能用排水法收集）想一想：水能防止CO中毒吗？二）一氧化碳的化学性质1. 毒性一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体缺氧而中毒。

2. 可燃性22CO 2O CO 2点燃 ——作燃料（是煤气的主要成分）现象：（1）纯净的 CO 安静燃烧，产生蓝色火焰，同时放出大量热。

（2）产生使澄清石灰水变浑浊的气体注意：CO 和H 2一样，与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H 2一样）2CO + O 2点燃2CO 2 C+CO 2点燃2CO （吸收热量） C + O 2点燃CO 23. 还原性CO+ CuO 加热 Cu + CO 2——冶炼金属现象：黑色粉末变红，澄清的石灰水变浑浊注意：①实验时操作顺序为，先通CO ，后加热；实验完毕，先停止加热，继续通CO 直至玻璃管冷却；②需对尾气处理，方法是将CO 点燃转变为CO 2（或收集起来）。

一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe 2O 3 高温 2Fe + 3CO 2三）一氧化碳的用途（）1. 作燃料（利用一氧化碳燃烧时放出热量）2. 冶炼金属（利用其还原性，通常还原一些金属氧化物）【典型例题】例1：欲除去CO2中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）A. 将混合气体点燃B. 将混合气体通过澄清的石灰水C. 将混合气体通过灼热的CuOD. 将混合气体通过灼热的炭层【解析】本题是有关CO与CO2的鉴别与除杂。

如果要除去CO2中混有的少量CO气体，一般是将混合气体通过灼热的CuO等金属氧化物；如果要除去CO中混有的少量CO2气体，一般是将混合气体通过澄清的石灰水，或是将混合气体通过灼热的炭层。

此题A的意图是想将混合气体中的CO通过点燃的方法使之转化为CO2而除去，但是因为混合气体的主要成分是CO2，CO2不支持燃烧，因此很难点燃。

另外要点燃就必须引入O2，而O2的量又很难控制，一旦过量，引入的O2就会成为新的杂质；B、D除去的是CO2气体；C利用CO的还原性而将其除去。

【答案】C例2：下列物质中，不能用来鉴别CO和CO2的是（）A. 澄清的石灰水B. 蒸馏水C. 灼热的氧化铜D. 紫色的石蕊试液【解析】此题考查二氧化碳和一氧化碳性质的差异。

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与水生成的碳酸能使紫色石蕊试液显红色，一氧化碳能使灼热的氧化铜由黑色变为红色。

【答案】B例3：用下图所示的仪器组装一套实验装置，并完成下列实验任务：①用干燥的CO气体还原CuO②检验CO还原CuO的气体生成物，请回答下列问题：（浓硫酸具有吸水性，使气体干燥）（1）实验进行时，若要气体从左向右流动，则这套装置的连接顺序应是（填仪器接口字母）：（）接（），（）接（），（）接（）。

（2）实验开始时，先通入CO气体，后加热氧化铜的理由是。

（3）A中澄清石灰水的作用是___________________。

（4）该套实验装置从环境保护的角度考虑，可能存在的不足是_____________，你提出的合理处理建议是____________________________________。

【解析】根据图示仪器及药品可知：打开D中分液漏斗的活塞排出D中的一氧化碳，这时的气体中含有一定量的水蒸气；为得到干燥的一氧化碳，应用C中的浓硫酸加以干燥；干燥后的一氧化碳用来还原氧化铜；然后将尾气通入A的澄清石灰水中，来检验生成物二氧化碳。

由于一氧化碳既不溶于水也不与石灰水反应，将由导管b导出，而CO有毒，会污染空气，应增加必要的尾气处理装置。

【答案】（1）gefcda （2）防止加热CO和空气的混合气体时发生爆炸（3）检验生成的气体是二氧化碳（4）缺少尾气处理装置点燃尾气（或用气球收集）例4：仿照下图中C→CO转化的表示方法，将下图中C、CO、CO2、H2CO3、CaCO3等五种物质之间的转化关系用“→”连接起来，并在箭头旁标明必需的其他反应物及反应条件。

【解析】本题主要考查碳及其化合物的重要反应，要求对课本中重要的基础知识进行全面而准确的搜索，进而建立起相关反应的知识网络。