精品34二氧化碳和一氧化碳提高 知识讲解.docx
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精品34二氧化碳和一氧化碳提高知识讲解
二氧化碳和一氧化碳（提高）
【学习目标】
1.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质。
2.了解二氧化碳的用途。
3.了解并关注温室效应。
【要点梳理】
要点一、二氧化碳的性质和用途
1.二氧化碳的物理性质：
（1）通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。
（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气大。
（3）二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。
（4）固态CO2又叫干冰。
二氧化碳的三态变化：
2.二氧化碳的化学性质：
（高清课堂《二氧化碳和一氧化碳》）
（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。
讨论：
观察课本实验6－4（如下图所示）并分析。
现象与分析：
下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。
通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：
①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气大。
（2）CO2与水反应生成碳酸。
碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
CO2+H2O=H2CO3
碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
H2CO3=H2O+CO2↑
讨论：
观察课本实验6－6（如下图所示）并分析。
现象与分析：
A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。
四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。
D纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。
（3）CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。
常利用此性质，来检验二氧化碳气体。
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（清变浊）
3.二氧化碳的用途：
（1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。
（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂，②形成人工云雾（舞台上），③人工降雨。
【要点诠释】
1．二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。
2．把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。
使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。
盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。
3．二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。
4．实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：
Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O）。
要点二、二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。
通常空气里含0.03％体积的二氧化碳，当含量达到1％的时候，对人体就有害处；达到4％～5％的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10％的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。
2.温室效应的形成、危害及对策：
（1）温室效应形成的主要原因：
随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。
（2）温室效应的危害：
①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没；②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化，农业减产等。
（3）防治措施：
①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。
②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。
【要点诠释】
1．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
2．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
3．大气中二氧化碳的产生途径有：
人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。
大气中二氧化碳的消耗途径有：
植物的光合作用等。
4．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。
当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。
要点三、一氧化碳的性质和用途
1．一氧化碳的物理性质：
一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
2．一氧化碳的化学性质：
（高清课堂《二氧化碳和一氧化碳》）
（1）可燃性：
CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色。
2CO+O2
2CO2
（2）还原性：
CO在加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2。
CO+CuO
Cu+CO2
（3）毒性：
一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。
由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。
因此一氧化碳有剧毒。
轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。
病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。
有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。
因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。
3．一氧化碳的用途：
（1）CO具有可燃性可作气体燃料；
（2）CO具有还原性，可用于冶金工业。
【要点诠释】
1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较
二氧化碳
一氧化碳
颜色、气味、状态
无色、无味的气体
无色、无味的气体
密度（与空气比较）
比空气的大
略小于空气
溶解性
能溶于水
难溶于水
2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较
二氧化碳
一氧化碳
跟水反应
CO2+H2O=H2CO3
/
跟石灰水反应
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
/
跟氧气反应
/
2CO+O2
2CO2
跟金属氧化物反应
（暂不研究）
CO+CuO
Cu+CO2
毒性
无毒
剧毒
3.一氧化碳和单质碳性质的比较
（1）相似点：
都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。
燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。
在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。
（2）不同点：
一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。
由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。
4.物质的性质决定物质的用途。
例如：
物质的性质
用途
CO2不支持燃烧，密度比空气的大
“干冰”蒸发后，不使食物潮湿
“干冰”使空气中的水蒸气凝结成水
加压能使CO2在水中溶解度增大
光合作用使CO2转化为碳水化合物
CO可燃
CO具有还原性
灭火剂
保存易腐食物
人工降雨
制汽水
温室肥料
气体燃料
冶金工业作还原剂
【典型例题】
类型一、考查二氧化碳的性质
1．小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。
他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。
那么，这是什么气体呢？
小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。
（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：
________________________________________________________。
（2）小明的猜想如果正确，现象应是____________________________。
（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：
①_____________；②_____________；③_____________。
【思路点拨】本题从生活实际中遇到的问题出发，利用已学的CO2的化学性质，进行CO2的检验，以解决生活中的问题，体现了化学在生产生活中无处不在。
【答案】
（1）用注射器抽取袋内气体通入到少量澄清的石灰水中，观察现象
（2）澄清石灰水变浑浊
（3）①无毒 ②不与食物反应③廉价、易获得
【解析】本题考查了CO2的鉴别方法，用澄清的石灰水检验；还要求学生结合实际，对包装袋内的气体进行收集；还要考虑到食品包装相关的一些因素，总结出充气包装的气体应该符合的要求。
【总结升华】CO2的化学性质是近年新课标中考中考查的一个热点问题，而且经常结合生活实际中遇到的某个问题展开探究。
在今后的学习中，要注意怎样更好的将所学的化学知识应用到生活中，解决遇到的问题。
2．干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。
（1）干冰升华时_________（填“吸收”或“放出”）大量热，因此可作致冷剂或用于人工降雨。
（2）干冰转化成二氧化碳气体后能参与绿色植物的光合作用，故在大棚蔬菜种植中作。
【思路点拨】固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。
【答案】
（1）吸收
（2）气体肥料
【解析】
（1）干冰升华是由固体直接变成气体，需要吸收热量；
（2）二氧化碳是植物光合作用的原料，因此可作气体肥料，使农业增产。
【总结升华】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。
建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的用途。
举一反三：
【变式1】节能减排、低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是尽量减少二氧化碳的排放。
下列有关二氧化碳的说法正确的是（）
A.二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性
B.二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料
C.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化
D.进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒
【答案】C
【变式2】右下图是某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图（部分反应条件和部分生成物省略）。
请按下列要求填空：
（1）物质a主要成分的化学式是；
（2）物质b主要成分中阳离子是；
（3）物质c（C6H12O6）中C、H、O三种元素的质量比是；
（4）写出由CO2生成物质d的化学反应方程式
；
（5）标出物质e化学式中带点元素的化合价。
【答案】
（1）CH4
（2）Ca2+（3）6:
1:
8
（4）CO2+H2O=H2CO3（5）
类型二、考查一氧化碳的性质
3．三氧化二碳（C2O3）是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似。
下列有关三氧化二碳的说法不正确的是（）
A．C2O3具有还原性 B．C2O3充分燃烧的产物是CO2
C．C2O3属于金属氧化物 D．C2O3中碳元素的质量分数约为33.3％
【答案】C
【解析】CO具有还原性和可燃性，其完全燃烧的产物为CO2，因此A、B说法均正确。
C2O3中没有金属元素，属于非金属氧化物，所以C错误。
C2O3中碳元素的质量分数为12×2/（12×2+16×3）=33.3％。
【总结升华】根据题目信息：
三氧化二碳（C2O3）的化学性质与一氧化碳相似，结合一氧化碳具有可燃性、还原性等化学性质，以及化合物中元素质量分数计算的相关知识，不难得出答案。
4.在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验（图中固定试管的仪器已略去）：
加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊。
停止加热并冷却到室温。
（1）写出硬质大试管中发生反应的化学方程式。
（2）B装置的作用是。
【答案与解析】⑴2C+O2
2COCuO+CO
Cu+CO2
⑵防止停止加热时C装置中澄清石灰水倒流入大试管中，炸裂试管
【总结升华】认真分析每一装置的作用是解题关键。
举一反三：
【变式1】关于一氧化碳燃烧（2CO+O2
2CO2）说法正确的是（ ）
A．反应过程中吸收大量的热
B．反应前后分子个数不变
C．参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为2:
l
D．参加反应的一氧化碳和氧气的化学计量数之比为2:
1
【答案】D
【变式2】CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体，具有还原性，可用于冶金工业。
某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。
请回答以下有关问题：
（1）CO气体能使人中毒，其原因是。
（2）实验开始时，先通入CO一段时间后，再加热，其原因是。
（3）实验中玻璃管内发生的现象是，
其化学反应方程式为。
（4）实验中澄清石灰水，其化学反应方程式为。
【答案】
（1）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，造成人体内缺氧
（2）排净装置中的空气，防止加热时发生爆炸
（3）黑色固体逐渐变成红色CuO+CO
Cu+CO2
（4）变浑浊 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
二氧化碳和一氧化碳（提高）
【巩固练习】
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1.下列说法正确的是（）
A.CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒B.CO能溶于水生成酸
C.用闻气味的方法能够区别CO2和COD.CO可以在O2中燃烧
2.可以一次鉴别出空气、氧气、氢气、二氧化碳四种气体的正确方法是（）
A.分别加入适量的石灰水 B.分别滴入紫色石蕊试液
C.将带火星的木条伸入瓶中D.将燃着的木条伸入瓶中
3.人们对空气污染程度的关注不断加强，我市也是空气污染较严重的城市之一。
下列气体中可造成空气污染的有（ ）
①NO2 ②NO ③CO ④CO2 ⑤SO2
A.②③④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①②④
4.下列有关物质的用途，既利用物质的物理性质，又利用物质的化学性质的是（ ）
A.干冰用于人工降雨B.乙醇用作汽车燃料
C.一氧化碳用于冶炼金属D.二氧化碳用于灭火
5.如图所示的烧瓶内充满气体X，胶头滴管内盛有液体Y，挤压胶头滴管，使液体Y进入烧瓶中，振荡，一会儿可见套在玻璃管（与大气连通）下端的小气球a鼓起。
气体X和液体Y可能是（ ）
A.X是CO2，Y是NaOH溶液B.X是O2，Y是稀硫酸
C.X是H2，Y是HCl溶液D.X是CO，Y是石灰水
6.如图所示有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（）
7.除去一氧化碳中混有少量二氧化碳的方法是（ ）
A.点燃B.通过氢氧化钠溶液C.通过灼热CuOD.通过灼热Fe2O3
8.小彬同学归纳了氢气、木炭、一氧化碳分别与灼热氧化铜反应的特点，其中符合科学事实的是（ ）
A.反应后都有一氧化碳生成B.反应的实验装置相同
C.都是一种单质与一种化合物反应D.反应后都有红色固体物质生成
9.“归纳与比较”是化学学习的主要方法，下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是（）
A.组成：
一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质：
CO2能溶于水，水溶液呈酸性；CO难溶于水，但能燃烧
C.用途：
CO2可用于光合作用、灭火等；CO可作气体燃料，还可用于人工降雨
D.危害：
CO2会造成“温室效应”；CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
10.下列有关碳循环的说法错误的是（）
A．绿色植物光合作用吸收CO2释放O2
B．动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2
C．用石灰水吸收空气中过量的CO2，以解决温室效应
D．提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源
11.通过下列实验可以得出的结论，其中不合理的是（ ）
A.甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大
B.乙实验既可以说明分子在不停的运动着，又可以说明氨水显碱性
C.丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性
D.丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
二、填空题
12.用化学方程式表示除去下列物质中少量杂质的过程（括号内为杂质）。
（1）CO（CO2）；
（2）CO2（CO）。
13.啤酒是生活中常见的饮料，其中含有CO2、H2O和蛋白质等物质。
①观察一瓶啤酒，未见气泡；打开啤酒瓶盖，会冒出大量气泡，原因是________________________。
使啤酒的气泡快速放出的方法有搅拌、振荡、________等。
②已知从啤酒中产生的是CO2，将必要的验证步骤和实验现象填在表中。
实验步骤
实验现象
14.同学们设计了如下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验。
下列说法中正确的是。
①说明CO具有还原性②说明CO氧化后的产物是CO2
③有效地防止了CO对空气的污染④既说明CO具有可燃性，又充分地利用了能源
15.利用下图所示装置可做CO还原Fe2O3的实验，并检验该反应生成的气体产物。
已知由A装置制取的CO气体中混有少量的CO2。
（1）CO与Fe2O3反应的化学方程式为。
（2）气体通过装置的顺序是A→（装置不能重复使用）。
（3）从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是。
【答案与解析】
1.【答案】D
【解析】一氧化碳难溶于水，具有可燃性，易于血红蛋白结合，使其失去运送氧的能力而使人中毒；二氧化碳能溶于水，且与水反应生成碳酸；因一氧化碳有毒，不可用闻气味的方法区分一氧化碳和二氧化碳。
2.【答案】D
【解析】燃着的木条在空气中没有明显变化；氧气可使燃着的木条燃烧更加剧烈；燃着的木条可点燃氢气，产生淡蓝色火焰；二氧化碳可使燃着的木条熄灭。
3.【答案】B
【解析】二氧化碳是大气固有成分，不属于污染物。
4.【答案】D
【解析】二氧化碳用于灭火，是因其密度比空气的大覆盖在可燃物上方，隔绝了空气；又因为二氧化碳具有不支持燃烧的化学性质而使火焰熄灭。
5.【答案】A
【解析】由于CO2与NaOH溶液反应，使烧瓶中气压减小，空气在外界大气压作用下进入气球，使气球鼓起。
6.【答案】D
【解析】D中实验只能说明二氧化碳的密度比空气大，该实验中没有化学变化。
7.【答案】B
【解析】此题考查CO、CO2性质的差别。
除去CO中混有的CO2，就是选择一种物质跟CO2反应而不和CO反应，故选择B。
8.【答案】D
【解析】H2和CuO反应不生成CO2；木炭与CuO反应装置与H2、CO不同；一氧化碳和氧化铜都属于化合物。
9.【答案】C
【解析】一氧化碳不能用于人工降雨，但干冰能。
10.【答案】C
【解析】石灰水只能吸收空气中极少量的CO2，不能解决温室效应的问题。
11.【答案】C
【解析】丙实验只能说明CO2能溶于水，但并不足以说明CO2易溶于水；CO2与水反应后生成酸性物质。
12.【答案】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CuO+CO
Cu+CO2
【解析】选择除杂试剂时要注意：
①所选试剂与主要成分不能发生反应；②所选试剂与杂质反应后的生成物，必须与主要成分易于分离（或转变为主要成分）；③不能带入或产生新的杂质。
（1）使混合气体通过足量氢氧化钠溶液，可除去CO2，CO与氢氧化钠不反应。
（2）将混合气体通过盛有足量灼热氧化铜的玻璃管，使CO转变为CO2而除去，CO2与氧化铜不反应。
13.【答案】
（1）打开瓶塞，压强减小，二氧化碳在水中溶解的量减小 加热
（2）
实验步骤
实验现象
在试管中加入新鲜啤酒并加热，用导管将产生的气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
【解析】
①啤酒中的CO2是经过加压溶解在水中的，所以未打开瓶盖，压强不变，CO2溶在水中，不会看到气泡；打开瓶盖后，压强减小，CO2的溶解的量减小，CO2从溶液中溢出，所以会看到气泡。
由于CO2溶解的量随温度升高而减小，因此使啤酒中的气泡快速放出，还可用加热的方法。
②检验啤酒中产生的气体是CO2，关键有两个：
一是让CO2从啤酒中快速产生；二是选取适宜的检验方法。
让CO2从啤酒中快速产生的方法有：
加热、搅拌、振荡、减压（即打开啤酒瓶盖）；检验CO2的方法是将二氧化碳气体通入澄清石灰水中，观察石灰水是否变浑浊。
14.【答案】①②③④
15.【答案】
（1）3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
（2）C→D→B
（3）将尾气点燃（或进行收集）
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