4CO2的利用分解

二氧化碳化学利用的主要途径包括以下几种：
1.光合作用：光合作用是利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。

在光合作用中，植物吸收二氧化碳，通过叶绿素将光能转化为化学能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。

2.化学合成：二氧化碳可以作为一种原料用于化学合成。

例如，二氧化碳可以与氢
气反应生成甲烷和水，这个反应被称为甲烷化反应。

此外，二氧化碳还可以与氨气反应生成尿素等化肥。

3.地质封存：二氧化碳可以被注入地下，通过地质封存来减少其排放到大气中。

地
质封存的原理是将二氧化碳注入地下的岩层中，例如油层、煤层和盐水层等，使其被封存起来。

4.燃料电池：二氧化碳可以作为燃料电池的燃料。

在燃料电池中，二氧化碳与氢气
反应生成电能和水。

这些途径的化学原理都是基于二氧化碳的化学性质和反应机理。

通过这些途径，可以将二氧化碳转化为有用的物质或减少其排放到大气中，从而实现对二氧化碳的有效利用和减排。

二氧化碳的化学利用途径二氧化碳（CO2）是一种常见的气体，广泛存在于大气中。

随着全球工业化进程的加快和人类活动的增加，二氧化碳排放量不断增加，导致全球变暖和气候变化等环境问题日益严重。

因此，寻找二氧化碳的化学利用途径成为当前研究的热点之一。

本文将介绍二氧化碳的化学利用途径，探讨如何将二氧化碳转化为有用的化学品，以实现资源的高效利用和环境的可持续发展。

一、二氧化碳的来源和问题二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，是地球大气中的重要组成部分之一。

人类活动是二氧化碳排放的主要来源，包括燃烧化石燃料、工业生产、交通运输等。

大量的二氧化碳排放导致全球变暖、海平面上升、极端天气事件增多等环境问题，对人类社会和生态系统造成严重影响。

二、二氧化碳的化学利用途径1. 二氧化碳的转化为化学品（1）二氧化碳的催化还原利用催化剂将二氧化碳与氢气等还原剂反应，可以将二氧化碳转化为甲醇、甲醛、甲烷等有机化合物。

这些有机化合物可以作为燃料、化工原料等，实现二氧化碳的高效利用。

（2）二氧化碳的光催化转化利用光催化剂将二氧化碳转化为有机化合物，是一种绿色环保的化学利用途径。

光催化反应可以在常温下进行，减少能耗和环境污染，有望成为未来二氧化碳化学利用的重要技术。

2. 二氧化碳的固体化利用（1）二氧化碳的矿化将二氧化碳与金属离子反应生成碳酸盐等固体产物，是一种将二氧化碳永久封存的方法。

矿化技术可以将二氧化碳转化为稳定的地质固体，减少其对大气的负面影响。

（2）二氧化碳的化学吸收利用化学吸收剂将二氧化碳吸收、转化为碳酸盐等固体产物，是一种将二氧化碳永久封存的技术。

化学吸收可以在工业生产过程中实现二氧化碳的捕集和利用，减少二氧化碳排放。

3. 二氧化碳的电化学利用利用电化学方法将二氧化碳转化为有机化合物、燃料气等产品，是一种高效利用二氧化碳的技术途径。

电化学反应可以在常温下进行，减少能耗和环境污染，有望成为未来二氧化碳化学利用的重要方向。

三、二氧化碳的化学利用意义和挑战1. 意义二氧化碳的化学利用可以实现资源的高效利用和循环利用，减少对自然资源的开采和消耗。

2020-2021学年初中化学人教版九年级上册同步课时作业（20）二氧化碳和一氧化碳【知识考查】1.二氧化碳的性质性质内容物理性质通常情况下为无色气体，密度比空气，能溶于水，固态二氧化碳叫。

化学性质“三不"，即一般情况下，不，不，不。

与水反应，化学方程式为。

能使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为。

2.验证二氧化碳的性质实验(1)倾倒二氧化碳实验现象:蜡烛火焰。

结论:CO2的密度比空气(填“大”或“小”),（填“能”或“不”,下同）燃烧, 支持燃烧。

(2)二氧化碳的溶解性实验①实验现象:塑料瓶。

②实验分析:二氧化碳,使瓶内的气体,因而瓶内压强。

③结论:CO2(填“能”或“不”)溶于水。

(3)与水化合现象:紫色石蕊溶液变为色；将试管加热后现象: 。

结论: 。

化学方程式: ，。

(4)与澄清石灰水反应现象：澄清石灰水。

应用：实验室常用该反应检验二氧化碳气体。

3.二氧化碳的四种主要用途(1)可作灭火剂;(2)促进植物的；(3)干冰作制冷剂,还可用于人工降雨;(4)用作化工原料。

4.温室效应(1)产生温室效应的气体,主要是,此外还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。

(2)如何防止温室效应?①减少的使用;②使用清洁能源;③大力植树造林,禁止乱砍滥伐等5.—氧化碳的物理性质颜色气味状态溶解性密度物理性质①。

②。

气体③。

比空气略小，但接近空气密度(1)CO具有可燃性点燃纯净的CO (点燃前首先要检验),它能够燃烧,放出大量的热,火焰呈蓝色,燃烧的化学方程式为。

(2)CO有毒①中毒机理:CO 与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与结合,造成生物体内,严重时会危及生命。

②预防煤气中毒的方法:用煤炉取暖时装烟囱,并注意室内通风。

(3)CO具有还原性CO和木炭一样具有还原性,能将氧化铜还原成铜, 同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为.【知识应用】1.下列有关“碳循环”的说法中,不合理的是( )A.绿色植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气B.动物呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳C.用石灰水吸收空气中过量的二氧化碳,以解决温室效应D.提倡“低碳生活”,大力推广风能、太阳能等能源2.下列关于一氧化碳的说法正确的是( )A.一氧化碳是有刺激性气味的气体B.在炉火上放一盆水,可以避免一氧化碳中毒C.在一氧化碳中,碳元素与氧元素的质量比为3 : 4D.一氧化碳的密度比空气的小,可用向下排空气法收集3.如图所示，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（）①试管内液面上升②试管内溶液变红③试管内液面不上升④试管内溶液变蓝⑤试管内溶液不变色A. ①②B. ①④C. ②③D. ③⑤4.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是( )A.COB.Fe2O3C.CO2D.Fe5.如图所示：甲瓶中盛放的是浓硫酸(能吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是用石蕊溶液染成紫色的干燥小花。

⼆氧化碳性质CO2⽓化潜热10℃时的汽化热⼤约为200kJ/kg左右，20℃时的汽化热⼤约为150kJ/kg左右（蒸发压⼒56.541⼤⽓压），30℃时的汽化热⼤约为60kJ/kg左右，固态⼆氧化碳的⽓化热很⼤，在-60℃时为364．5J/g，⼆氧化碳⽐热容840J/KG.℃,⽔⽐热容4200J/KG.℃(25℃)-55→5.4672→347.899kJ/kg汽化热-50→6.7342→339.737-45→8.2096→331.26-40→9.9136→322.42-35→11.867→313.18-30→14.091→303.48-25→16.607→293.27-20→19.439→282.44-15→22.608→270.93-10→26.14→258.62-5→30.06→245.330→34.396→230.89kJ/kg⽔,50℃,100℃,150℃;汽化热⼤约为200,400,600kJ/kg⼆氧化碳固体密度为1.977g/mL??，熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2⼤⽓压)，沸点-78.5℃(升华)。

临界温度31.1℃。

常温下7092.75千帕(70⼤⽓压)液化成⽆⾊液体。

液体⼆氧化碳密度1.1克/厘⽶3。

液体⼆氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体⼆氧化碳，俗称⼲冰，是⼀种低温致冷剂，⼲冰密度为1.56克/厘⽶3。

⼆氧化碳能溶于⽔，20℃时每100体积⽔可溶88体积⼆氧化碳，⼀部分跟⽔反应⽣成碳酸。

CO2在三相点(T)上,固、液、⽓三相共存的温度T(tr)为-56.4℃(217K)，压⼒P(tr)为5.2×105Pa。

CO2的蒸⽓压线终⽌于临界点C(Tc=31.3℃，Pc=73.8×105Pa，ρc=0.47g/cm3)。

超过临界点以上，液⽓两相的界⾯消失，成为超临界流体(SF)[2]。

SF的扩散系数(～10-4cm2/s)⽐⼀般液体的扩散系数(～10-5cm2/s)⾼⼀个数量级，⽽它的粘度(～10-4Ns/m2)要低于⼀般液体(～10-3Ns/m2)⼀个数量级。

初中制取二氧化碳的化学方程式二氧化碳的化学方程式：（1）一氧化碳 + 水→ 二氧化碳 + 氢：CO + H2O → CO2 + H2（2）燃烧有机物→ 二氧化碳 + 水：CxHy + O2 → CO2 + H2O（3）硫酸钠→ 二氧化碳 + 硫酸钾 + 水：Na2S2O3 → CO2 + K2SO4 + H2O（4）氧化铝→ 二氧化碳 + 水：2Al2O3 → 4Al + 3O2 → 4CO2 + 6H2O（5）厌氧反应→ 二氧化碳 + 氢：2CH3OH + 2H2O → 2CO2 + 5H2二氧化碳（CO2）是一种极为重要的气体，在我们日常生活中有着诸多重要作用，在生物领域、化工领域、能源领域，都有着广泛的应用，尤其是人类活动释放的大量二氧化碳给我们带来了很多问题。

因此，了解二氧化碳及其化学方程式对于我们对其有更进一步的认识就显得尤为必要。

一般来说，二氧化碳的化学方程式可分为5类：第一类是一氧化碳水合成反应，即CO + H2O → CO2 + H2。

一氧化碳是一种无色无味的气体，水与一氧化碳反应时会产生二氧化碳和氢气；第二类是有机物燃烧反应，即CxHy + O2 → CO2 + H2O。

燃烧是一种化学变化，是指物质在空气（或含氧气体）中受热，瞬间失去原有性质而产生的化学反应，反应的主要产物就是二氧化碳和水；第三类是硫酸钠熔解反应，即Na2S2O3 → CO2 + K2SO4 + H2O。

硫酸钠在加热时会分解成二氧化碳、硫酸钾和水；第四类是氧化铝反应，即2Al2O3 → 4Al + 3O2 → 4CO2 + 6H2O。

氧化铝在空气中有一定的还原性，当它在空气中被氧化时，会受热，会产生大量二氧化碳、水等产物；第五类是厌氧反应，即2CH3OH + 2H2O → 2CO2 + 5H2 。

厌氧反应是一种机械性反应，指在次水含量低、氧含量极低、非氧基烃类有机物质及水的气体混合物中，有机物经氢氧化脱氢或氧化而产生二氧化碳和氢气。

初中化学常见氧化反应以及分解反应方程式总结氧化反应：1、镁在空气中燃烧：2Mg+O22MgO白色信号弹现象：(1)发出耀眼的白光(2)放出热量(3)生成白色粉末2、铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2Fe3O4现象：(1)剧烈燃烧，火星四射(2)放出热量(3)生成一种黑色固体注意：瓶底要放少量水或细沙，防止生成的固体物质溅落下来，炸裂瓶底。

3、铜在空气中受热：2Cu+O22CuO现象：铜丝变黑、用来检验是否含氧气。

4、铝在空气中燃烧：4Al+3O22Al2O3现象：发出耀眼的白光，放热，有白色固体生成。

5、氢气中空气中燃烧：2H2+O22H2O高能燃料现象：(1)产生淡蓝色火焰(2)放出热量(3)烧杯内壁出现水雾。

6、红(白)磷在空气中燃烧：4P+5O22P2O5证明空气中氧气含量现象：(1)发出白光(2)放出热量(3)生成大量白烟。

7、硫粉在空气中燃烧：S+O2SO2现象：A、在纯的氧气中发出明亮的蓝紫火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。

B、在空气中燃烧(1)发出淡蓝色火焰(2)放出热量(3)生成一种有刺激性气味的气体。

8、碳在氧气中充分燃烧：C+O2CO2现象：(1)发出白光(2)放出热量(3)澄清石灰水变浑浊9、碳在氧气中不充分燃烧：2C+O22CO10、二氧化碳通过灼热碳层：C+CO22CO(是吸热的反应)11、一氧化碳在氧气中燃烧：2CO+O22CO2现象：发出蓝色的火焰，放热，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

12、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液)：CO2+H2O===H2CO3现象：石蕊试液由紫色变成红色。

注意：酸性氧化物+水→酸如：SO2+H2O===H2SO3SO3+H2OH2SO413、生石灰溶于水：CaO+H2O===Ca(OH)2(此反应放出大量的热)注意：碱性氧化物+水→碱氧化钠溶于水：Na2O+H2O==2NaOH氧化钾溶于水：K2O+H2O===2KOH氧化钡溶于水：BaO+H2O===Ba(OH)214、钠在氯气中燃烧：2Na+Cl22NaCl(无氧也能够燃烧)15、2Hg+O22HgO银白液体、生成红色固体拉瓦锡测定空气中氧气的实验16、2Cu+O22CuO红色金属变为黑色固体用来检验是否含氧气17、无水硫酸铜作干燥剂：CuSO4+5H2OCuSO4·5H2O初中化学常见分解反应化学方程式分解反应：1、水在直流电的作用下分解：2H2O2H2↑+O2↑现象：(1)电极上有气泡产生。

专题4 能源的利用和开发1．（2019·甘肃平凉）以空气等为原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程（部分产物略去），如下图所示。

下列说法不正确．．．的是（）A．X是N2 B．分离空气属于物理变化C．尿素属于氮肥D．煤与氧气的反应吸收热量【答案】D【解析】A、由于空气主要含氮气和氧气，所以X为氮气，化学式为N2，故不符合题意；B.分离液态空气没有产生新物质，属于物理变化，故不符合题意；C.尿素含有氮元素，属于氮肥，故不符合题意；D.煤与氧气反应是一个燃烧反应，是放热反应，故符合题意。

2．(2019·江苏淮安)“化学链燃烧”技术是目前能源领域研究的热点之一。

氧化镍（NiO）作载氧体的“化学链燃烧”过程如图所示：相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是（）A．能量损耗少、利用率高B．较安全，减少爆炸风险C．消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少D．有利于分离和回收较纯净的二氧化碳【答案】C【解析】相比直接燃烧甲烷，“化学链燃烧”技术在燃料发生器内利用载体与甲烷反应释放能量，减少燃烧热量的损耗，能量损耗少，利用率高，A正确；该技术燃料发生器内是气体与固体载体间的反应，较安全，减少了爆炸的风险，B正确；消耗等质量的甲烷，则不论直接燃烧还是“化学链燃烧”技术，将产生相同质量的CO2和H2O，即参加反应的氧气质量相同，C错误；该过程在空气反应器内将氮气除去，在燃料发生器内产生的CO2可较方便分离且纯度高，D正确。

3．（2019·贵港）氢能是最理想的能源.下图是制取与贮存氢气的一种方法.请回答下列问题:(1)ZnFe2O4在循环制氢体系的总反应中起___________作用，其中铁元素的化合价为______。

(2)反应③的化学方程式为_______________。

【答案】（1）催化+3（2）3H2+2Mg2Cu3MgH2+MgCu2【解析】（1）ZnFe2O4在循环制氢体系中，在反应①中ZnFe2O4分解为氧化锌、四氧化三铁，反应②氧化锌、四氧化三铁和水要生成ZnFe2O4确定在整个过程中，性质、质量不变，故为催化剂；根据化合物中元素化合价的代数和为零，设铁元素化合价为x，则（+2）x2+x+(-2) x4=0,x=+3。

实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质二氧化教学过程前面我们已将学习了氧气的实验室制取，你能根据以下提供的实验器材和药品，审计处二氧化碳的实验室制法吗？【实验用品】烧杯、集气瓶、量筒、胶头滴管VB 、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、铁架台（带铁夹）、试管、试管夹、玻璃片、酒精灯。

大理石（或石灰石）、稀盐酸（1 ：2)、澄清石灰水、紫色石蕊溶液。

蜡烛、木条、蒸馏水、火柴等。

合作探究探究点一 .实验室制取二氧化碳提出问题 .实验室制取二氧化碳的实验中，确定气体发生装置时应考虑哪些因素？确定气体收集装置时应考虑哪些因素？为什么不可用排水法收集气体？讨论交流结合实验室制取气体装置的研究和二氧化碳的性质，讨论归纳。

归纳总结1.操作步骤：“连—检—装—注—集—验”①按实验要求连接装配好仪器；②检查装置的气密性；③装入块状大理石（或石灰石）；④由长颈漏斗注入稀盐酸并控制加入的速度；⑤收集气体；⑥检验是否集满。

2.收集、检验、验满的方法：（1）收集：二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，所以通常采用向上排空气法收集而不用排水法收集；收集时要注意将导管插到瓶底。

如图所示。

（2）检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。

（3）验满：用燃烧的木条置于集气瓶口，如果木条熄灭，证明已收集满了。

（4）存放：验满后要用玻璃片盖住集气瓶口正放在桌上，备用。

探究点二二氧化碳的性质提出问题用以上方法制取几集气瓶二氧化碳，将二氧化碳倒入点燃蜡烛的烧杯、通入紫色的石蕊试液、澄清的石灰水中各有怎样的现象？讨论交流实验操作讨论归纳。

了解二氧化碳的性质。

实验活动1.把一支短蜡烛固定在烧杯内，点燃。

拿起收集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯内缓缓倾倒二氧化碳，观察到燃着的蜡烛熄火。

证明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大。

2. 向两支试管中分别加入2 mL蒸馏水，然后各滴入1 ~2滴石蕊溶液，观察试管中溶液呈紫色。