二氧化碳的化学性质（二氧化碳的性质及制备）

　　二氧化碳的化学性质（二氧化碳的性质及制备 ）
　　知识点框架
　　二氧化碳的性质
　　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。
　　②纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。
　　③二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。
　　4、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：
　　CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
　　5、二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：
　　CO2+C2CO
　　该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。
　　该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
　　三、 二氧化碳的用途
　　1、 灭火
　　既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质。
　　原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧
　　灭火器原理：
　　Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
　　2、 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
　　3、 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
　　四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
　　【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷、氟氯代烷等。
　　五、一氧化碳和二氧化碳的性质比较
　　一氧化碳
　　二氧化碳
　　物理性质
　　无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
　　无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水
　　化学性质
　　可燃性、还原性、毒性① 二氧化碳能和水反应生成碳酸
　　② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水
　　③ 二氧化碳能和碳单质反应
　　④ 二氧化碳能参与光合作用
　　检验方法
　　通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
　　通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
　　主要用途
　　做燃料、冶炼金属
　　灭火、制汽水、人工降雨
　　二氧化碳的制备
　　实验室制法
　　1、药品：
　　大理石或石灰石、稀盐酸。
　　重点：
　　（1）不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
　　（2）不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
　　（3）不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
　　2、反应原理：
　　CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
　　3、发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
　　4、收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
　　5、检查装置的气密性：将长颈漏斗插入液面内，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
　　6、验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
　　7、检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
　　8、净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气）。
　　二氧化碳和氧化钙的工业制法：
　　CaCO3CaO+CO2↑