[第09讲]二氧化碳的性质及制备实验

1．二氧化碳气体的性质实验

【经典例题】

【例1】

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( )

【例2】

二氧化碳气体可以用来灭火与下列二氧化碳的哪些性质是无关的( )

A．不支持燃烧

B．不可燃

C．密度比空气大

D．可以溶于水

【例3】

人吸入空气，排出CO2等气体。为了证明人呼出的气体中含有CO2且能有效排除空气中CO2的干扰，某学生设计了下图所示的实验装置，为了除去空气中的CO2和检验人呼出的气体中含有CO2，则锥形瓶Ⅰ、Ⅱ中加入的试剂为()

二氧化碳的性质及制备实验

【例4】

某化学兴趣小组选用如图所示装置，进行CO2制取和性质实验，请你根据所学知识，依图回答下列问题：

⑴仪器①的名称为。

⑵收集少量CO2气体应选择(填装置序号)。

⑶若A与D连接，则D中出现的现象是，原因是(用化学方程式表示)。

⑷若A与F连接，则F中低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭，由此说明了CO2的性质有。

⑸久未开启的菜窖底部存在大量的CO2，由于它不能供给，所以在进入菜窖

前，必须先。

【例5】

某课外活动小组研究CO2的性质，进行了下列的实验：

实验一：制取CO2气体：

⑴实验室制取和收集CO2应选用下列装置中的(填序号)；

⑵活动小组经查阅资料，知道CaCO3CaO＋CO2↑，同学们研究得出实验室为什么不用A装置加热碳酸钙制取二氧化碳？其原因是。

实验二：探究CO2气体的性质，活动小组进行了如下的实验：

同学们对上述实验现象提出猜想，产生该现象的主要原因可能是：①因为CO2气体溶于水(溶液中的溶剂)，②因为CO2气体与水发生反应，③因为CO2气体与NaOH发生反应。

⑶你认为上述猜想正确的是(填序号)；并请你设计一个实验，进一步证明你的猜想

是正确的，并完成下列实验报告：

【例6】

CO2是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO2的制取和性质：

⑴该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置，如右图所示。在干燥管内的铜网上应盛放；若将铜网换成铁网，可能产生的后果是其原因是(用化学方程式表示)。

⑵该兴趣小组同学将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。CO2和NaOH是否发生了化学反应？

①小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应，如图所示。实验现

象为：甲—软塑料瓶变瘪，乙—“瓶吞鸡蛋”。

小虎同学认为上述实验是可行的。

其共同原理是。

小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应。

其理由是。

小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是

。

②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入，观察到，从而证明

CO2与NaOH已经发生了反应。

【例7】

(09北京) 32．(5分)小刚和小丽两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。

⑴小刚关闭K，通入二氧化碳，A、B中均无明显变化。B中盛放溶液。

⑵小刚打开K，继续通入二氧化碳。B中反应的化学方程式为。此步实验的目的是。

小丽认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。

⑶小丽用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入A、B中，关闭K，通入约500mL二氧化碳，A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，其理由是。。

【例8】

化学反应往往伴随着一些现象发生，但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验：

⑴第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中(如上图所示)，看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生( )

A．温度差B．重力差C．压强差D．浮力差

⑵第二组同学从中得到启发，也设计了如下实验装置进行探究：

A现象为_____________________________________，

B现象为_____________________________________，

C现象为_____________________________________。

⑶同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。

一种是因为CO2与溶液中的NaOH反应，消耗了CO2，你认为另一种原因是

____________________________ ______________。

⑷为了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应,他们设计了如下方案：取上述实验后

的溶液，第一组同学滴加________，现象为________________ ；

第二组同学滴加________________，现象为______________ 。他们虽然看到的现象不同，但都可以证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应。

【小结】

二氧化碳气体的物理性质

常温常压下，CO2是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳俗称“干冰”。

二氧化碳气体的化学性质

⑴CO2本身不能燃烧，也不支持燃烧

⑵CO2不支持呼吸

⑶二氧化碳可以和水反应

CO2＋H2O＝H2CO3

⑷二氧化碳和碱的反应

CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O

CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O

⑸氧化性：C＋CO22CO