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】
　　一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
　　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13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】
　　第一朵小花变红；
　　第二朵小花不变色；
　　第三朵小花不变色；
　　第四朵小花变红；
　　第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
　　【实验分析】
　　醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；
　　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；
　　说明碳酸分解了。
　　【化学方程式】
　　CO2H2OH2CO3和H2CO3H2OCO2
　　【注意事项】
　　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。
　　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。
　　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：
　　CO2Ca（OH）2CaCO3H2O
　　5、二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：
　　CO2C2CO
　　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：二氧化碳的密度比空气大；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：
　　Na2CO32HCl2NaClH2OCO2
　　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、毒性二氧化碳能和水反应生成碳酸
　　二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水
　　二氧化碳能和碳单质反应
　　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：
　　CaCO32HClCaCl2H2OCO2
　　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：
　　CaCO3CaOCO2