二氧化碳，化學式：CO2，是空氣中常見的溫室氣體，是一種氣態化合物，碳與氧反應生成其化學式為CO2，一個二氧化碳分子由兩個氧原子與一個碳原子通過共價鍵構成。二氧化碳常溫下是一種無色無味、不可燃、也不支持燃燒的氣體，密度比空氣大，略溶於水，與水反應生成碳酸。（二氧化碳是碳酸的酸酐）
如圖所示，該實驗的現象是： 下層階梯的蠟燭火焰先熄滅，上層的後熄滅。 該實驗說明二氧化碳具有的性質。 ⑴不能燃燒也不能支持燃燒； ⑵相同條件下，密度大於空氣。
光合作用通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有機物，同時釋放氧的過程。物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳、水或其他產物，並且釋放出能量的總過程，叫做呼吸作用。呼吸作用，是生物體在細胞內將有機物氧化分解併產生能量的化學過程，是所有的動物和植物都具有一項生命活動。生物的生命活動都需要消耗能量，這些能量來自生物體內糖類、脂類和蛋白質等的能量，具有十分重要的意義。
泡沫滅火器：泡沫滅火器的外殼是鐵皮製成的，滅火原理是滅火時，內裝碳酸氫鈉與發沫劑的混合溶液，另有一玻璃瓶內膽，裝有硫酸鋁水溶液。將筒身顛倒過來，碳酸氫鈉和硫酸鋁兩溶液混合後發生化學作用，體積膨脹7～10倍，產生二氧化碳氣體泡沫，一般能噴射10m左右，它們能粘附在可燃物上，使可燃物與空氣隔絕，達到滅火的目的。二氧化碳滅火劑是一種具有一百多年曆史的滅火劑，價格低廉，獲取、製備容易，其主要依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。二氧化碳滅火器：二氧化碳具有較高的密度，約為空氣的1.5倍。在常壓下，液態的二氧化碳會立即汽化，一般1kg的液態二氧化碳可產生約0.5立方米的氣體。因而，滅火時，二氧化碳氣體可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分佈於較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護空間內的氧濃度，產生窒息作用而滅火。另外，二氧化碳從儲存容器中噴出時，會由液體迅速汽化成氣體，而從周圍吸收部分熱量，起到冷卻的作用。
實驗室製取二氧化碳：
（1）藥品：稀鹽酸和大理石或石灰石。（2）發生裝置：固液常溫 （3）收集方法：向上排空氣法，原因是二氧化碳密度比空氣大且不與空氣中的成分反應。不能用排水法，因為二氧化碳能溶於水。 （4）操作步驟：檢查裝置氣密性；裝藥（先固後液）；收集 ；（5）注意事項：長頸漏斗使用注意事項，長頸漏斗末端應該插入液麵下，目的是：防止氣體從長頸漏斗口逸出。 （6）檢查該裝置氣密性的方法：將長頸漏斗液封，再將導管放入水中，用手握住錐形瓶，導管口有氣泡冒出，鬆開手，導管內有液柱上升，氣密性良好 ；（7）二氧化碳的驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，則集滿 ；（8）二氧化碳的檢驗方法：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，則氣體是二氧化碳。 （9）長頸漏斗的優點：可以隨時添加液體藥品。 （10）不能用濃鹽酸：因為濃鹽酸易揮發，揮發出的氯化氫氣體混入二氧化碳，使 二氧化碳不純。 （11）不能用稀硫酸，因為硫酸與大理石反應生成的硫酸鈣微溶於水，覆蓋在大理石表面，阻止反應進一步進行。 （12）不能用碳酸鈉或碳酸鈣，因為反應太快，不便於收集氣體。
中考真題
1、下列有關二氧化碳的說法正確的是（B）
A.實驗室常用塊狀石灰石和稀硫酸反應制取二氧化碳氣體 B.二氧化碳用於滅火，既利用了它的物理性質也利用了它的化學性質 C.將二氧化碳氣體通入紫色石蕊溶液中，溶液呈紅色，說明二氧化碳顯酸性 D.將燃著的木條伸入一瓶氣體中，木條立即熄滅，證明瓶內原有氣體是二氧化碳
滅火利用了二氧化碳的密度比空氣大和既不燃燒也不支持燃燒的性質。
2、“兩型”社會，提倡“低碳”生活，下列有關碳及碳的化合物敘述中正確的是（D）
A． 二氧化碳是形成酸雨的主要氣體 B． 一氧化碳含量增加會導致溫室效應 C． 金剛石、石墨都是碳單質，兩者碳原子的排列方式相同 D． 大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用
二氧化硫是形成酸雨的主要氣體；A敘述錯誤；二氧化碳含量增加會導致溫室效應；B敘述錯誤； 同素異形體由於結構不同，即原子排列不同，彼此間物理性質有差異；金鋼石、石墨為同素異形體；C敘述錯誤；二氧化碳是植物的光合作用的主要原料，大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是綠色植物的光合作用，D敘述正確。
3、學習化學離不開實驗。
(1)小明同學在家裡利用替代品進行相關實驗。如：配製較多溶液時用玻璃杯代替如圖1所示的儀器中的___(填儀器名稱,下同)；攪拌時用筷子代替___.
(2)①寫出實驗室製取二氧化碳的化學方程式___.
②小明同學選用片狀的雞蛋殼和___(填一種廚房調味品)反應來製取二氧化碳,並利用礦泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、導管、止水夾等組裝瞭如圖2所示甲、乙氣體發生裝置。比較甲、乙裝置,甲裝置的優點是___(填序號).
A. 反應過程中可以添加固體藥品 B.可以控制反應的發生與停止
③若收集氨氣應選用裝置___(已知氨氣極易溶於水,密度比空氣小).
④選用甲裝置可以進行的實驗是___(填序號).
A. 塊狀的胡蘿蔔與過氧化氫溶液製氧氣 B.加熱高錳酸鉀固體制氧氣
C. 粉末狀的鋅與稀硫酸制氫氣 D.濃硫酸與甲酸共熱制一氧化碳。
解答：(1)配製較多溶液時可以用玻璃杯代替如圖1所示的儀器中的燒杯；攪拌時用筷子代替玻璃棒。(2)①實驗室製取二氧化碳的化學方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.②小明同學選用片狀的雞蛋殼和食醋反應來製取二氧化碳；比較甲、乙裝置，甲裝置的優點是可以控制反應的發生與停止。③氨氣極易溶於水，不能用排水法收集，密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用丁裝置收集。④A. 塊狀的胡蘿蔔與過氧化氫溶液製氧氣不需要加熱，可以用甲裝置進行；B. 利用高錳酸鉀固體制氧氣需要加熱，因此不能用甲裝置進行；C. 粉末狀的鋅能夠從礦泉水瓶底部的小孔漏出，因此不能用甲裝置進行；D. 濃硫酸與甲酸制一氧化碳需要加熱，因此不能用甲裝置進行。
4、化學是一門以實驗為基礎的科學。請根據下列儀器和實驗裝置回答有關問題：
(1)儀器②的名稱是___.
(2)用①②③組合可製備CO2,寫出實驗室用此裝置製備CO2的化學方程式___.
(3)收集CO2應選用裝置___(填“④”或“⑤”)
(4)利用如圖⑥所示裝置(集氣瓶中預先裝滿CO2氣體)來驗證CO2的性質,先加入足量氫氧化鈉溶液,觀察到的現象是氣球___(填“變大”、“變小”或“不變”).反應方程式為___;再加入足量鹽酸,觀察到的現象是氣球___(填“變大”、“變小”或“不變”).
解答：(1)儀器的名稱：②錐形瓶；(2)用①②③組合可製備CO2,屬於固液不需加熱型,在實驗室中常用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳,反應的方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；(3)收集CO2應選用裝置④；(4)氫氧化鈉能夠和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,使集氣瓶內的氣壓變小,氣球變大;然後滴加鹽酸能夠和碳酸鈉反應產生二氧化碳,氣壓恢復到原來大小,氣球的變化是先脹大後變小至恢復原狀。裝置中二氧化鈉與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,化學方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
5、某興趣小組用圖1 裝置進行實驗時發現，燒杯中飽和石灰水先變渾濁，後逐漸澄清。
（1）寫出甲裝置中發生反應的化學方程式 ；石灰水 變渾濁是因為生成了 。（填化學式）
（2）為探究“飽和石灰水渾濁後變澄清的原因”，該小組同學開展瞭如下活動：
【查閱文獻】碳酸鈣(碳酸鈉等)與二氧化碳、水反應生成可溶於的碳酸氫鈣(碳酸氫鈉等)
【提出假設】假設 1：揮發出的HCl使渾濁變澄清；
假設 2： 。
【設計實驗】為除去 CO2中的 HCl，小華在圖 1中甲、乙裝置之間增加圖2裝置，
裝置的連接順序是甲→ → →乙（填字母序號）；其中存放的試劑合理
是 （填選項序號）。
A．濃硫酸 B．NaOH 溶液 C．飽和Na2CO3溶液 D．飽和NaHCO3溶液
【實驗現象】飽和石灰水渾濁後，繼續通入足量 CO2 ,沉澱部分溶解但最終並未完全澄清。
【得出結論】由以上探究可得出結是 。
（3）該興趣小組在老師指導下，用 PH 傳感器測得圖 1燒杯中溶 液的 PH 隨通入時間的變化曲線如圖3。
①AB 段 PH 值不變的可能原因是 ；
D點所得溶液的成分除 H2O外還有 。
②BC 段發生的化學方程式主要有 。
解答(1)石灰石的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣與鹽酸反應生成的是氯化鈣、水和二氧化碳,反應的化學方程式表示為:2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O;將二氧化碳通入澄清的石灰水中,二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱,即石灰水變渾濁是由於生成了了碳酸鈣,碳酸鈣表示為CaCO3;(2)根據資料碳酸鈣與二氧化碳、水反應生成可溶於的碳酸氫鈣”,故還可能是生成的CO2使混濁變澄清;
【設計實驗】為除去 CO2中的 HCl，那麼就要使氣體與藥品充分接觸，故連接順序是甲→b→a→乙；要除去二氧化碳中的氯化氫氣體應用飽和的碳酸氫鈉溶液，故選D；【得出結論】由實驗現象可知生成的二氧化碳使混濁變澄清，即假設2正確；（3）①由於一開始排出來的是空氣，不發生反應，故pH不變；D點所得溶液的pH<7，即溶液呈酸性，綜合分析可知溶液中含有HCl；②通入二氧化碳以後，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱和水，反應的化學方程式表示為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
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