第12讲 二氧化碳的性质、用途、制取

《二氧化碳的性质与用途》知识清单一、二氧化碳的性质1、物理性质（1）在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体。

（2）二氧化碳的密度比空气大，约是空气的 15 倍。

这使得它在一些情况下会沉积在低处。

（3）二氧化碳能溶于水，在通常压强下，一体积水大约能溶解一体积的二氧化碳。

2、化学性质（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

这一性质使得二氧化碳在灭火方面有重要的应用。

（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为：CO₂＋H₂O ＝ H₂CO₃。

碳酸能使紫色石蕊试液变红。

但碳酸不稳定，容易分解，化学方程式为：H₂CO₃＝ H₂O ＋ CO₂↑。

（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：CO₂＋Ca(OH)₂＝ CaCO₃↓ ＋ H₂O。

这是检验二氧化碳的常用方法。

（4）二氧化碳在高温下能与碳反应生成一氧化碳，化学方程式为：CO₂＋ C ＝ 2CO。

二、二氧化碳的用途1、灭火由于二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧，且密度比空气大，所以可用于灭火。

二氧化碳灭火器在扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等火灾时具有良好的效果。

2、人工降雨和舞台效果固态二氧化碳（干冰）在升华时会吸收大量的热，使周围环境温度迅速降低。

因此，干冰常用于人工降雨和制造舞台烟雾效果。

3、气体肥料植物进行光合作用需要二氧化碳。

在温室大棚中适当增加二氧化碳的浓度，可以提高农作物的产量。

4、工业原料二氧化碳可以用于生产碳酸饮料、啤酒等。

在化工生产中，二氧化碳也是许多化工产品的重要原料，例如尿素、纯碱等。

5、食品冷藏和保鲜干冰常用于食品的冷藏和保鲜，能够保持食品的新鲜度和质量。

6、石油开采向油井中注入二氧化碳，可以增加石油的产量。

三、二氧化碳对环境的影响1、温室效应二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一。

过量排放的二氧化碳会使地球表面的温度升高，从而引发一系列的环境问题，如冰川融化、海平面上升、气候异常等。

2、生态平衡破坏气候变化可能导致生态系统的平衡被破坏，影响生物的栖息地和生存条件，对生物多样性产生不利影响。

《二氧化碳的性质和用途》知识清单一、二氧化碳的性质1、物理性质（1）在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体。

（2）二氧化碳的密度比空气大，约是空气密度的 15 倍。

这使得二氧化碳在一些情况下会沉积在较低的空间。

（3）二氧化碳能溶于水，在通常压强下，一体积水大约能溶解一体积的二氧化碳。

溶解在水中的二氧化碳会部分与水反应生成碳酸。

2、化学性质（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

这一性质使得二氧化碳在灭火方面有着广泛的应用。

例如，二氧化碳灭火器就是利用了二氧化碳的这一特性。

（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为：CO₂＋H₂O ＝ H₂CO₃。

碳酸不稳定，容易分解，H₂CO₃＝ H₂O ＋CO₂↑。

这也是为什么打开碳酸饮料瓶时会有气体逸出。

（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：CO₂＋Ca(OH)₂＝ CaCO₃↓ ＋ H₂O。

这个反应常用于检验二氧化碳气体的存在。

（4）二氧化碳能与炽热的碳反应，生成一氧化碳，化学方程式为：CO₂＋ C ＝ 2CO。

二、二氧化碳的用途1、灭火由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，能够覆盖在燃烧物表面，隔绝氧气，从而达到灭火的目的。

二氧化碳灭火器适用于扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器、600 伏以下电气设备及油类的初起火灾。

2、工业原料（1）在化工生产中，二氧化碳是一种重要的原料。

例如，二氧化碳可以用于生产尿素、碳酸氢铵等化肥。

（2）二氧化碳可以用于合成碳酸饮料。

在碳酸饮料中，二氧化碳溶于水形成碳酸，带来独特的口感和清凉感。

3、制冷剂固态二氧化碳（干冰）升华时会吸收大量的热，使周围环境温度降低，因此干冰可以用作制冷剂。

在食品冷藏运输、医疗领域（如冷冻治疗）等方面都有应用。

4、人工降雨干冰升华吸热，使得周围空气中的水蒸气迅速冷凝成水滴，从而实现人工降雨。

在缓解干旱、扑灭森林火灾等方面发挥着重要作用。

5、舞台效果在舞台上，干冰升华产生的白色烟雾能够营造出神秘、梦幻的氛围，增强舞台表演的效果。

二氧化碳的性质、用途及制法一、基本考点考点1．二氧化碳的性质和用途（1）二氧化碳的物理性质：通常状况下二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固体二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华时需要吸收大量的热。

（2）二氧化碳的化学性质：①不能燃烧，也不能支持燃烧；不能供给呼吸；②二氧化碳与水反应生成碳酸：3222CO H CO O H ===+，碳酸能使紫色石蕊试液变红。

碳酸不稳定，受热易分解，↑+===2232CO O H CO H ③二氧化碳和澄清石灰水反应：二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的白色物质碳酸钙，使澄清的石灰水变浑浊，O H CaCO OH Ca CO 2322)(+↓===+，利用此反应可以鉴定CO 2的存在。

（3）二氧化碳的用途：①可用于灭火；②做制冷剂、人工降雨；③制汽水；④可用作温室肥料；⑤重要的化工原料，制纯碱、尿素等。

考点2．二氧化碳的实验室制法（1）药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸。

（2）反应原理：CaCO 3+2HCl==CaCl 2+CO 2↑+H 2O 。

（3）实验装置：类似于制氢气的装置，因为实验室制取CO 2是常温下用固体和液体反应制得的。

（4）收集方法：因为CO 2能溶于水，不能用排水法收集；CO 2的密度比空气大，可用向上排空气法收集。

（5）检验方法：验证：把制得的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明这种无色气体是C O 2。

验满：把燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭，证明瓶内已充满CO 2。

（6）注意：实验室制取CO 2不能用碳酸钠代替大理石（或石灰石），原因是反应速率太快，不宜收集；不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，使收集的CO 2气体中混有较多氯化氢气体；也不能用稀硫酸代替稀盐酸，原因是生成的CaSO 4微溶于水，覆盖在大理石（或石灰石）表面，阻止反应续续进行，二、能力与综合考点考点3．实验室制取气体的总结（学科内综合考点）（1）实验室制取气体的一般思路：若要制取气体，首先研究生成该气体的化学反应原△理，就是要研究在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体；第二，需要研究制取这种气体所采用的实验装置；第三，需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

《二氧化碳的实验室制取与性质》讲义一、二氧化碳的性质在了解二氧化碳的制取之前，咱们先来认识一下二氧化碳的性质。

二氧化碳是一种无色、无味的气体。

它的密度比空气大，所以在实验中，我们会看到二氧化碳会沉在容器底部。

二氧化碳能溶于水，在通常状况下，1 体积的水大约能溶解 1 体积的二氧化碳。

二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

这一点在灭火中有着重要的应用。

二氧化碳还能使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳存在的一个重要方法。

二、实验室制取二氧化碳的药品在实验室中，制取二氧化碳通常使用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应。

大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙（CaCO₃），稀盐酸的溶质是氯化氢（HCl）。

为什么选择这两种药品呢？首先，大理石和石灰石在自然界中分布广泛，容易获取，价格相对较低。

其次，稀盐酸是一种常见的酸，容易配制。

而且，碳酸钙与稀盐酸反应的速率适中，便于收集产生的二氧化碳气体。

三、实验室制取二氧化碳的原理碳酸钙（CaCO₃）与稀盐酸（HCl）反应的化学方程式为：CaCO₃＋ 2HCl ＝ CaCl₂＋ H₂O ＋ CO₂↑这个反应会产生氯化钙（CaCl₂）、水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）。

四、实验室制取二氧化碳的装置制取二氧化碳的装置可以分为发生装置和收集装置两部分。

1、发生装置发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件。

制取二氧化碳时，反应物是固体（大理石或石灰石）和液体（稀盐酸），反应不需要加热。

因此，我们可以选择“固液不加热型”的发生装置。

常见的有以下几种：（1）简易装置：用大试管、单孔橡皮塞和长颈漏斗组成。

长颈漏斗的下端要伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。

（2）启普发生器：这是一种能随时控制反应的发生和停止的装置。

如果反应过程中需要暂停，可以关闭出气口，产生的气体使容器内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止。

再次打开出气口，液体重新流下，固体和液体接触，反应继续进行。

中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳(提高)-知识讲解【考纲要求】1.掌握二氧化碳的化学性质和物理性质；了解二氧化碳的用途以及温室效应。

2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。

【知识网络】无色无味的气体物理性质密度比空气大能溶于水①一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸②与水反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3 碳酸能使紫色石蕊试液变红二氧化碳化学性质③能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O④与灼热的碳反应： C + CO2高温2CO①药品：大理石或石灰石和稀盐酸②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑实验室制法③装置：固液不加热型④收集方法：向上排空气法⑤验满方法：用燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭则满⑥检验方法：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊工业制法：煅烧石灰石 CaCO3高温CaO+CO2↑用途：灭火，光合作用，化工原料，制冷剂【考点梳理】考点一、二氧化碳的性质和用途1.物理性质：无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳叫做干冰。

2.化学性质:（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。

（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3碳酸不稳定,易分解：H2CO3 = H2O+ CO2↑（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 该反应用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。

（4）与灼热的碳反应： C + CO2高温2CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）3.用途:(1)灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。

(2)干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）。

（3）气体肥料。

《二氧化碳的实验室制取与性质》讲义一、二氧化碳的性质在了解二氧化碳的实验室制取方法之前，我们先来认识一下二氧化碳的性质。

二氧化碳是一种无色、无味的气体。

它的密度比空气大，所以在实验中，我们可以通过向下排空气法来收集它。

同时，二氧化碳能溶于水，在通常状况下，1 体积的水大约能溶解 1 体积的二氧化碳。

二氧化碳还有一些特殊的化学性质。

例如，它不支持燃烧，也不能燃烧。

我们可以利用这一性质，使用二氧化碳来灭火。

二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了不溶于水的碳酸钙沉淀。

这个反应常用于检验二氧化碳气体的存在。

此外，二氧化碳还能与水发生反应，生成碳酸。

碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变红。

但碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水。

二、实验室制取二氧化碳的原理实验室制取二氧化碳通常使用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应。

大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙（CaCO₃），稀盐酸的主要成分是氯化氢（HCl）。

它们发生反应的化学方程式为：CaCO₃＋ 2HCl ＝ CaCl₂＋ H₂O ＋ CO₂↑这个反应在常温下就能进行，而且反应速率适中，便于收集气体。

需要注意的是，不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石或石灰石的表面，阻止反应的进一步进行。

也不能用碳酸钠代替大理石或石灰石，因为碳酸钠与稀盐酸反应速率太快，不易控制和收集气体。

三、实验装置1、发生装置实验室制取二氧化碳的发生装置与过氧化氢制取氧气的发生装置相似。

选择发生装置时，需要考虑反应物的状态和反应条件。

制取二氧化碳的反应物是固体（大理石或石灰石）和液体（稀盐酸），反应不需要加热，所以我们可以选择“固液不加热型”的发生装置。

常见的“固液不加热型”发生装置有以下几种：（1）简易装置：由长颈漏斗、锥形瓶和双孔橡皮塞组成。

长颈漏斗用于添加液体药品，锥形瓶用于盛装反应物。

（2）启普发生器：这是一种能随开随用、随关随停的气体发生装置，使用起来非常方便，但在实验室中不常用。

中考化学考点分析：二氧化碳的性质、用途及制法一、基本考点考点1．二氧化碳的性质和用途（1）二氧化碳的物理性质：通常状况下二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固体二氧化碳俗称"干冰"，干冰升华时需要吸收大量的热。

（2）二氧化碳的化学性质：①不能燃烧，也不能支持燃烧；不能供给呼吸；②二氧化碳与水反应生成碳二、能力与综合考点考点3．实验室制取气体的总结（学科内综合考点）（1）实验室制取气体的一般思路：若要制取气体，首先研究生成该气体的化学反应原理，就是要研究在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体；第二，需要研究制取这种气体所采用的实验装置；第三，需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

（2）气体发生装置：①选择发生装置的原理：根据反应物的状态和反应条件。

②常用发生装置：a.固体或固体混合物在加热条件下制取气体。

此装置用于实验室制O2（氯酸钾和二氧化锰混合加热或高锰酸钾加热）。

在信息给予题中可能出现用该装置制取NH3、CH4等气体。

此装置也可用于Cu2(OH)2CO3的受热分解、木炭还原氧化铜等；b.固体与液体反应不需加热制取气体。

此装置可用于实验室制取H2（用锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应）、实验室制C O2（用大理石或石灰与石与稀盐酸反应），此装置还可能出现在信息给予题中用于制H2S等气体。

（3）气体收集方法：气体的收集方法取决于所制气体的溶解性和密度等，常见的方法有：①排水法：凡是不易溶于水（难溶、微溶）且不与水发生化学反应的气体都可用此法。

操作时注意事项：a.导气管刚过集气瓶口即可；b.集气瓶中要预先装满水，用玻璃片盖住，倒置于水槽中，注意不要留气泡；c.排水法收集时，实验刚开始有气泡冒出不宜立即收集，等气泡连续均匀出现后再收集。

②排空气法可分为：a.向上排空气法：气体密度大于空气的密度（相对分子质量>29），如：O2、CO2；b.向下排空气法：气体密度小于空气的密度（相对分子质量<29），如：H2。

中考化学必考知识点梳理，二氧化碳的性质及制备知识点框架一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：【物理性质】无色无味，常温常压下为气体。

一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。

【实验操作】如下图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。

【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。

【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升把杯内的空气自下而上排出。

【实验结论】①一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；②一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。

2、二氧化碳能溶于水。

【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。

【实验现象】瓶体变瘪。

【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。

【实验结论】二氧化碳能溶于水。

二、二氧化碳的化学性质1、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。

2、二氧化碳不能供给呼吸。

（注意：二氧化碳没有毒性）3、二氧化碳能与水反应生成碳酸。

【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。

第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。

然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。

【实验现象】①第一朵小花变红；②第二朵小花不变色；③第三朵小花不变色；④第四朵小花变红；⑤第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。

【实验分析】①醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；②水不能使紫色石蕊变红；③二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤说明碳酸分解了。

【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑【注意事项】①第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。