二氧化碳浙教版 八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)【思維導(dǎo)圖+知識(shí)提要+典例提升】

3.4二氧化碳【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)點(diǎn)全掌握】一、二氧化碳1、物理性質(zhì)：二氧化碳在常溫下是無(wú)色、無(wú)味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。固態(tài)二氧化碳叫“干冰”，可作為致冷劑。2、化學(xué)性質(zhì)(1)通常情況下二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒(2)二氧化碳不能供給呼吸。(3)二氧化碳能跟水反應(yīng)生成碳酸。（碳酸具有酸性，能使紫色石蕊試液變紅色）CO2+H2O=H2CO3碳酸不穩(wěn)定，受熱會(huì)分解：H2CO3CO2↑+H2O(4)二氧化碳能跟澄清石灰水反應(yīng)，生成白色的碳酸鈣沉淀，從而使澄清石灰水變渾濁。CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O（利用這一反應(yīng)可以檢驗(yàn)二氧化碳。）(5)與氫氧化鈉反應(yīng)，生成無(wú)色透明溶液，（利用這一反應(yīng)可以吸收二氧化碳）2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O3、制取原理：利用碳酸鈣（石灰石或大理石的主要成分）和稀鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑4、應(yīng)用：植物光合作用的原料、滅火的良好材料二、二氧化碳的制取1、藥品及反應(yīng)原理藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸原理：CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑2、收集方法：向上排空氣法，原因是二氧化碳密度比空氣略大。不適合用排水法收集，但不是說(shuō)一定不能用排水法收集3、驗(yàn)滿：用燃著的木條放在瓶口看是否熄滅。4、注意：實(shí)驗(yàn)室制取CO2不能用硫酸替代鹽酸！原因會(huì)生成CaSO4微溶物阻礙繼續(xù)反應(yīng)。5、二氧化碳的工業(yè)制法：高溫煅燒石灰石三、制取氣體發(fā)生裝置的選擇主要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時(shí)是否需要加熱等因素。裝置固體間反應(yīng)加熱型粉狀固液反應(yīng)不加熱型塊狀固液反應(yīng)不加熱型裝置示意圖適用氣體O2CO2、O2CO2注意事項(xiàng)①試管口應(yīng)稍向下傾斜，防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流引起試管破裂②鐵夾應(yīng)夾在距試管口1/3處③橡膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能太長(zhǎng)，否則會(huì)妨礙氣體的導(dǎo)出①長(zhǎng)頸漏斗的下端管口應(yīng)伸入液面以下②加入的液體反應(yīng)物(如酸)要適當(dāng)③將長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗可以控制反應(yīng)速率①將塊狀固體置于多孔隔板上方②液體從長(zhǎng)頸漏斗中加入至浸沒(méi)固體即可③該裝置的優(yōu)點(diǎn)是隨開(kāi)隨制，隨關(guān)隨停四、制取氣體收集裝置的選擇主要考慮氣體的溶解性、密度、是否有毒性、能否與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素。裝置類型排水(液)法向上排空氣法向下排空氣法氣球集氣法裝置示意圖適用范圍不溶于水(液體)的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體所有氣體典型氣體O2O2、CO2H2O2等【例題精析】（2020?杭州）小金通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取和收集二氧化碳的方法獲得了一瓶二氧化碳?xì)怏w。接著利用這瓶二氧化碳?xì)怏w完成了圖示實(shí)驗(yàn)，觀察到蠟燭火焰自下而上依次熄滅。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸 B．實(shí)驗(yàn)室可采用向上排空氣法收集二氧化碳 C．圖示實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明二氧化碳密度比空氣大 D．圖示實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明二氧化碳不支持蠟燭的燃燒（2019?臺(tái)州）如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開(kāi)止水夾，移開(kāi)玻璃片。下列說(shuō)法正確的是（）A．將觀察到高的蠟燭先熄滅 B．不移開(kāi)玻璃片，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 C．蠟燭會(huì)熄滅，是因?yàn)槎趸冀档土讼灎T的著火點(diǎn) D．去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論（2022?紹興）科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以下是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、測(cè)量氣體體積的常用裝置。（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置可以選擇（填字母）。（2）檢查裝置B氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后。（3）若用裝置C測(cè)反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測(cè)得的體積比理論值小，原因可能是二氧化碳具有的性質(zhì)。（2022?舟山）在學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)時(shí)，小舟進(jìn)行如下探究：【制取氣體】用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，收集時(shí)要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選擇圖甲中的（填字母）作為發(fā)生裝置?！咎骄啃再|(zhì)】用圖乙裝置完成二氧化碳性質(zhì)的探究后，小舟還想用該裝置來(lái)驗(yàn)證氧氣的密度大于空氣密度的性質(zhì)。若他將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中（如圖丙），預(yù)期觀察到的現(xiàn)象是。（2022?舟山）我國(guó)政府承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為此，控制碳排放和增加碳吸收都至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，除了陸地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如圖是海洋吸收二氧化碳的三種方式。（1）自然溶解：大氣中的二氧化碳能不斷地溶解到海水中。研究表明，海水溫度越低，單位體積溶解的二氧化碳越多。一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是季。（2）植物固碳：近海灘涂上的紅樹(shù)林、海洋浮游植物等通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，最終這些碳元素隨著植物殘?bào)w沉積到海底。植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過(guò)一定深度不能發(fā)生，其原因是。（3）碳酸鹽泵：貝殼類、珊瑚等海洋生物將碳元素以碳酸鈣的形式沉積起來(lái)。某地貝殼堤儲(chǔ)存了約4億噸貝殼，其中95%為碳酸鈣，則該地貝殼堤固定了多少億噸碳元素？（2021?浙江）目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國(guó)政府承諾：中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即通過(guò)各種方式抵消排放的CO2量，重新實(shí)現(xiàn)碳平衡，如圖是碳循環(huán)和碳中和策略的示意圖。（1）人類進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一。對(duì)此可采取的碳中和策略②有。（2）要實(shí)現(xiàn)我國(guó)政府提出的目標(biāo)，除圖中策略外，還可用化學(xué)方法人工捕獲，如將空氣通入氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水。寫(xiě)出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學(xué)方程式。（3）2020年12月下旬，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)多年未遇的極寒天氣，因此有人質(zhì)疑：今年天氣這么冷，地球氣溫真的在上升嗎？對(duì)于這樣的質(zhì)疑，你是否認(rèn)同？并說(shuō)明理由?！玖?xí)題鞏固】一．選擇題（共7小題）1．二氧化碳是我們學(xué)習(xí)過(guò)的一種重要物質(zhì)，以下關(guān)于二氧化碳的說(shuō)法正確的是（）A．人工降雨是利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì) B．二氧化碳難溶于水 C．二氧化碳的固體可以用作制冷劑 D．泡沫滅火器能?chē)娚涑龃罅慷趸己团菽?，適合撲滅圖書(shū)檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等火災(zāi)2．下列有關(guān)二氧化碳的一些實(shí)驗(yàn)，不正確的是（）A．制取 B．收集 C．驗(yàn)滿 D．性質(zhì)檢驗(yàn)3．2022冬奧會(huì)將綠色、低碳發(fā)揮到了新的高度。被稱為“冰絲帶”的國(guó)家速滑館，也是冬奧會(huì)在北京市區(qū)唯一新建場(chǎng)館?！氨z帶”和五棵松體育中心等場(chǎng)館選用了二氧化碳跨臨界制冷系統(tǒng)，冰面溫差控制在0.5℃以內(nèi)，碳排放量接近于零。文中說(shuō)到“低碳”和“碳排放量接近于零”，兩處說(shuō)的“碳”指的是（）A．碳元素 B．碳單質(zhì) C．碳酸鹽 D．二氧化碳4．二氧化碳是一種常見(jiàn)的物質(zhì)，下列關(guān)于二氧化碳的說(shuō)法正確的是（）A．制?。簩?shí)驗(yàn)室制取可用大理石和稀硫酸做原料 B．驗(yàn)滿：把燃著的火柴放到集氣瓶?jī)?nèi)，觀察火柴是否熄滅 C．性質(zhì)：有毒，不能燃燒，也不支持燃燒 D．用途：可做氣體肥料，提高植物光合作用的強(qiáng)度5．如圖是研究二氧化碳性質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，①③為濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙，②為干燥的紫色石蕊試紙。下列說(shuō)法正確的是（）A．裝置A中滴加的稀鹽酸可用稀硫酸代替，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 B．裝置B中能說(shuō)明二氧化碳密度比空氣大的現(xiàn)象是③比①先變紅 C．裝置中①③變紅，②不變紅是因?yàn)樯傻腃O2呈酸性，能使石蕊試紙變紅色 D．裝置C中點(diǎn)燃的蠟燭自上而下熄滅，說(shuō)明CO2不支持燃燒6．小黃在實(shí)驗(yàn)制取并收集了一瓶二氧化碳?xì)怏w，他利用這瓶二氧化碳?xì)怏w完成了圖示實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸 B．實(shí)驗(yàn)所用的二氧化碳?xì)怏w可用向上排空氣法收集 C．實(shí)驗(yàn)中蠟燭自上往下依次熄滅 D．蠟燭熄滅，是因?yàn)槎趸冀档土讼灎T的溫度7．如圖所示是自然界中一個(gè)簡(jiǎn)單的碳循環(huán)過(guò)程，對(duì)于該過(guò)程理解正確的是（）A．有樹(shù)葉掉落會(huì)導(dǎo)致大氣中的二氧化碳明顯增加 B．動(dòng)植物的呼吸作用為地球大氣提供了所有的二氧化碳 C．植物只能通過(guò)光合作用將大氣中的碳元素轉(zhuǎn)移到體內(nèi) D．植物體內(nèi)的有機(jī)物只能通過(guò)自身的呼吸作用轉(zhuǎn)化為二氧化碳二．填空題（共2小題）8．做科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)提倡綠色環(huán)保。如圖為某種“微型”實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)使用藥品的量少，產(chǎn)生的廢棄物也少。用該儀器完成“制取并檢驗(yàn)CO2”的實(shí)驗(yàn)只消耗了0.73克10%的鹽酸。（1）“微型塑料滴管”相當(dāng)于（填字母）。A．長(zhǎng)頸漏斗B．分液漏斗C．細(xì)口瓶D．量筒（2）寫(xiě)出玻璃W管中B處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是。9．“碳捕捉技術(shù)”是通過(guò)一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳分離出來(lái)并加以利用，某?？蒲行〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)用氫氧化鈉溶液來(lái)“捕捉”二氧化碳，其基本過(guò)程如下（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出）。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：（1）“捕捉室”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（2）在整個(gè)“捕捉”過(guò)程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共5小題）10．二氧化碳產(chǎn)生的速度不同，用途也會(huì)有所不同。例如滅火需要快速產(chǎn)生二氧化碳。某興趣小組利用秒表、石灰石、4%的稀鹽酸等測(cè)量二氧化碳產(chǎn)生的速率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①組裝好實(shí)驗(yàn)器材；②檢查裝置的氣密性；③在錐形瓶中加入2克石灰石，再向錐形瓶中加入50mL稀鹽酸，立即關(guān)閉分液漏斗的活塞；④記錄？；⑤重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。（1）步驟②中檢查裝置氣密性的具體方法是。（2）步驟④中“？”為。（3）下列會(huì)引起所測(cè)的反應(yīng)速率偏小的有。A.錐形瓶?jī)?nèi)有二氧化碳?xì)埩鬊.注射器內(nèi)的活塞和筒壁存在摩擦C.鹽酸有揮發(fā)D.二氧化碳可溶于水11．二氧化碳在空氣中的含量不多，但用途廣泛。某小組同學(xué)為驗(yàn)證二氧化碳的性質(zhì)和用途，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。（1）利用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，若要產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流，順利完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇裝置甲還是裝置乙，說(shuō)明理由；若你選擇的裝置與丙裝置相連，當(dāng)觀察到蠟燭自下而上熄滅時(shí)，可以驗(yàn)證二氧化碳具有的性質(zhì)是。（2）如圖丁所示實(shí)驗(yàn)：觀察到蠟燭自下而上熄滅；如果改變二氧化碳的傾倒方向，如圖戊所示實(shí)驗(yàn)：觀察到蠟燭自上而下熄滅。這兩個(gè)截然相反的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能否反映出二氧化碳相同的性質(zhì)。（3）為驗(yàn)證碳酸飲料（汽水）中含有二氧化碳?xì)怏w。小明同學(xué)利用如圖己所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)汽水瓶蓋，立即塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，將導(dǎo)管的另一端伸入裝有少量紫色石蕊試液的試管中，觀察到試管內(nèi)紫色石蕊試液變成了紅色，該同學(xué)得出結(jié)論：該汽水中含有二氧化碳?！痉此荚u(píng)價(jià)】該小組同學(xué)中有同學(xué)對(duì)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)提出了質(zhì)疑：認(rèn)為小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)密，汽水中含有檸檬酸，可能是該汽水中的檸檬酸隨氣體氣流進(jìn)入試管，而引起紫色石蕊試液的變色。【繼續(xù)實(shí)驗(yàn)】針對(duì)提出的質(zhì)疑該小組同學(xué)繼續(xù)開(kāi)展下列活動(dòng)；①查閱資料：檸檬酸為無(wú)色晶體，易溶于水和酒精；常溫下穩(wěn)定，熔點(diǎn)153℃，熔化后、沸騰前分解，分解溫度約為175℃；檸檬、柑橘中含有檸檬酸。②小明同學(xué)在自己實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，未增加任何試劑，接著進(jìn)行了一步簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作，確認(rèn)了不是因?yàn)闄幟仕嵋鹱仙镌囈鹤兩Ｔ摬僮鞯拿Q以及觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。12．小科對(duì)教材中“探究二氧化碳性質(zhì)”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了如圖的改進(jìn)。當(dāng)小科通入二氧化碳一段時(shí)間后，可觀察到：（1）試管A內(nèi)溶液的顏色呈色，（2）試管B處的澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的文字表達(dá)式是，（3）燒杯C中（選項(xiàng)“上面”或“下面”）的蠟燭先熄滅，說(shuō)明二氧化碳具有的物理性質(zhì)是。13．小王對(duì)教材中“實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí)，選用石灰石（或稱大理石）和稀鹽酸為原料，一般不選用稀硫酸”這一句話產(chǎn)生了疑惑。于是提出了問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室制取CO2在何種情況下可使用稀硫酸？（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是。（2）安裝如圖實(shí)驗(yàn)裝置并檢查氣密性后，使一定濃度（適當(dāng)）的稀鹽酸、稀硫酸分別在裝置甲中與等質(zhì)量的CaCO3粉末反應(yīng)，裝置乙、丙的作用是測(cè)量CO2的體積，裝置乙中的液體應(yīng)該具有的性質(zhì)。（3）在相同條件下測(cè)得（2）中實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的CO2體積（V）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如圖丁所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：0～300s內(nèi)，反應(yīng)Ⅰ比反應(yīng)Ⅱ生成CO2的速率（選填“快”或“慢”），但差距不大。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)室可用稀硫酸和碳酸鈣粉末反應(yīng)制取二氧化碳。14．如圖甲是小潘同學(xué)設(shè)計(jì)的制取并收集二氧化碳的裝置圖，小王同學(xué)認(rèn)為甲圖設(shè)計(jì)有問(wèn)題，于是設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置（儀器的固定裝置已經(jīng)省略）如圖乙所示。這個(gè)裝置既可用于制取氣體，又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)。（1）如圖甲所示，小潘同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置問(wèn)題是：。（2）用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，關(guān)閉K2，打開(kāi)K1，可觀察到B中的現(xiàn)象為：。（3）C中的蠟燭由下至上依次熄滅，說(shuō)明二氧化碳具有的性質(zhì)是：。（4）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，關(guān)閉K1，打開(kāi)K2，發(fā)現(xiàn)D中的澄清石灰水變渾濁，寫(xiě)出該反應(yīng)方程式。四．解答題（共3小題）15．酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。將含酵母菌的葡萄糖液分為兩等份，如圖所示分別裝入甲、乙兩個(gè)相同的燒瓶中，用帶有導(dǎo)管的瓶塞塞緊，導(dǎo)管分別通入澄清石灰水中，并定時(shí)向甲燒瓶?jī)?nèi)通入氧氣。根據(jù)酵母菌代謝方式的多樣性推斷。（1）乙燒瓶?jī)?nèi)最后的產(chǎn)物是。（2）從理論上推測(cè)，哪個(gè)燒瓶對(duì)應(yīng)的澄清石灰水先變渾濁？請(qǐng)說(shuō)明理由。16．揭開(kāi)“屠狗洞”的秘密：意大利那不勒斯有個(gè)奇怪的山