专题 6.3 二氧化碳和一氧化碳
题型梳理
【题型 1】 二氧化碳的物理性质
【题型 2】 二氧化碳与水反应的实验
【题型 3】 探究二氧化碳化学性质的综合实验
【题型 4】 二氧化碳对生活和环境的影响
【题型 5】 二氧化碳的用途
【题型 6】 一氧化碳的性质
【题型 7】 一氧化碳与二氧化碳的比较
【题型 8】 有关 CO 和 CO2 的检验、鉴别、除杂和转化
【题型 9】 碳的氧化物的组合气体计算
举一反三
【知识点 1】二氧化碳的性质
1.CO2的物理性质:
无色、无味、密度比空气大,能溶于水。固体 CO2(干冰)易升华。
2.CO2的化学性质:
⑴二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧;
⑵二氧化碳不供给呼吸(进地窖和枯井前要做灯火实验)
⑶二氧化碳能与水反应生成碳酸
化学方程式:CO2 + H2O == H2CO3
碳酸不稳定:H2CO3 == CO2↑+ H2O
⑷二氧化碳与石灰水反应
现象:澄清的石灰水变浑浊。原因:生成不溶于水的白色 CaCO3沉淀。
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O
⑸二氧化碳能与炽热的碳反应:CO2 + C 2CO
【题型 1】二氧化碳的物理性质
【例 1】下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是
A.二氧化碳不能溶于水
B.通常情况下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称干冰,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
【变式 1-1】如图所示实验,说明了二氧化碳
A.不能燃烧,也不能支持燃烧;密度比空气的大
B.二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳可与蜡烛发生反应
D.二氧化碳通常为无色无味的气体
【变式 1-2】同学们利用下图所示装置进行了二氧化碳气体性质的研究。
①图 1 所示的实验目的是 。
②图 2 向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料料,对比观察两塑料瓶的现象是 。
【变式 1-3】同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并回答下列问题:
(1)实验一:两个大量筒中,B 中充满 CO2,A 中充满空气。由实验现象可得二氧化碳具有的性质是 。
1
(2)实验二:向一个收集满二氧化碳气体且质地较软的塑料瓶中加入约 体积的水,立即旋紧瓶盖振荡,可
3
观察到的实验现象是 。
(3)实验三:将一只充满二氧化碳的试管倒立在盛有澄清石灰水的烧杯中,观察到试管内液面上升,澄清石
灰水变浑浊。写出澄清石灰水变浑浊的文字表达式 。
【题型 2】 二氧化碳与水反应的实验
【例 2】二氧化碳与水反应
实 ③把
验
操 ①干燥的 ②干燥的 干燥的小花 ④把用水湿润
作 石蕊小花上 石蕊小花上 放进 CO2气体 蕊小花放入 CO2 ⑤取出实验,取
喷稀醋酸 喷水 中 气体 出用吹风机烘干
现
象
分 稀醋酸能使 水不能使石 CO2 不能使石 CO2与水反应生成
碳酸不稳定分解
析 石蕊变红 蕊变红 蕊变红 使石蕊变红
碳酸分解生成
结 CO2 不显酸性,CO2 与水反应生成了酸性物质,使紫色石蕊试液 CO2 和 H2O,化学
论 变成红色。化学表达式: 。 表达
式: 。
【变式 2-1】下图所示实验中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干
燥棉球。下列说法不正确的是
A.④比①先变红,说明 CO2 密度大于空气
B.该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论
C.该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D.①、④变红,②、③不变红,说明使紫色石蕊变红的是碳酸
【变式 2-2】某同学将用石蕊溶液浸泡后的滤纸晾干后,制成三角纸风车,在纸风车的 a 叶片上滴 1 滴稀醋
酸,发现 a 叶片变红,b 叶片上滴 1 滴蒸馏水,b 叶片仍为紫色,再将纸风车放入必有 CO2 的集气瓶中(如
图)。下列相关说法正确的是
A.过一段时间观察,a、b、c 叶片均为红色
B.b 叶片变成了红色,说明蒸馏水具有稀醋酸相似的性质
C.b、c 叶片对比,说明 CO2 与水发生了化学反应
D.取出纸风车,在空中放飞,风干后,b 叶片又变为紫色
【变式 2-3】某同学用如图所示装置验证二氧化碳与水的反应。已知,氮气的密度比空气的小;该装置气密
性良好,锥形瓶中放入的是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。具体操作有:①从 a 端通入二氧化碳;②从
a 端通入氮气;③从分液漏斗中滴加适量水;④从 b 端通入二氧化碳;⑤从 b 端通入氮气。下列实验操
作顺序最合理的是
A.①⑤③④ B.④②①③ C.④②③① D.①⑤③①
【题型 3】 探究二氧化碳化学性质的综合实验
【例 3】某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证:
(1)写出 A 中发生反应的化学方程式: 。
(2)B 中观察到的实验现象是 。
(3)C 中观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)D 烧杯中 (填“上层”或“下层”)蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是 ,化
学性质是 。
【变式 3-1】为探究二氧化碳的性质,进行了以下实验:
(1)实验 1 中干石
蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象可验证二氧化碳的性质是 (用化学方程式表示)。
(2)实验 2 是在实验 1 的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到
第 (填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。
(3)实验 B 中发生反应的化学方程式 。
(4)实验 C 中塑料瓶变瘪,体现二氧化碳的物理性质是 。
【变式 3-2】用如图实验验证CO2的性质.
(1)实验室制取CO2的化学方程式为 ,收集CO2时不能使用排水法收集的原因是 .
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭 K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 .
(3)湿润紫色石蕊纸花变红的原因是 (用化学方程式表示).
【变式 3-3】 Ⅰ.中国在第 75 届联合国大会上宣布:我国力争 2030 年前实现碳达峰 2060 年前实现碳中
和。
(1)化石燃料完全燃烧产生的 (填化学式)气体导致温室效应增强,全球气候变暖。
(2)坚持“低碳生活、保护环境,从我做起”,下列做法符合这一理念的是___________ (填序号)。
A.使用共享单车出行 B.露天焚烧秸秆 C.垃圾不分类直接处理
Ⅱ.小明同学在实验室做了如下图的四个实验。
(3)A 实验中有关蜡烛的实验现象是 。
(4)B 实验验证了二氧化碳的密度比空气的密度 (填“大”或“小”);
(5)C 实验开始一段时间后,观察到的实验现象是 。
(6)D 实验可以证明 CO2 与澄清石灰水确实发生了反应,写出反应的符号表达式 。
【知识点 2】CO2的用途及对生活环境的影响
1.二氧化碳用途:CO2用于灭火,制饮料、化肥和纯碱,温室肥料。
干冰:人工降雨、营造舞台效果
2.二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)呼吸、燃烧都产生 CO2,光合作用吸收 CO2,放出 O2。因此,空气中的 CO2的含量是相对稳定的。若破
坏森林,过多地燃烧化石燃料,则会使 CO2含量增加,造成温室效应。所以,应多使用太阳能、风能、地热
等清洁能源;严禁乱砍乱伐森林。
(2)温室气体:CO2、CH4、O3和氟氯代烷(氟利昂)
【题型 4】 二氧化碳对生活和环境的影响
【例 4】我国明确提出力争 2030 年前实现“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”。“双碳”战略倡导绿色、环保、
低碳的生活方式,下列行为不利于实现“双碳”目标的是
A.低碳出行 B.风能发电 C.垃圾分类 D.焚烧树叶
【变式 4-1】2023 年生态文明贵阳国际论坛以“推进绿色低碳发展”为主题。下列做法不符合这一主题的是
A.绿色出行,践行“低碳生活” B.露天焚烧垃圾,减少生活垃圾量
C.植树造林,营造“绿水青山” D.节约生活用水,降低人均用水量
【变式 4-2】党的二十大报告提出,要积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”,加快节能降碳先进技术研发和推广
应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
(1)“碳中和”是指 CO2 的排放量 (选填“>”“<”或“=”)CO2 的吸收量,自然界中消耗 CO2 的主要途径
是 ;
(2)空气中 CO2 含量升高会造成的环境问题是 。
【变式 4-3】 2021 年 3 月全国两会期间,政府工作报告中提到“碳中和”——二氧化碳的释放和吸收达到平
衡。因此“节能减排”是我们每个公民应尽的责任和义务,为保护人类的家园“地球”,我们应作出一份努力。
(1)自然界中二氧化碳的循环如图所示,下列过程放在 X 处不合理的是______(填字母)。
A.人和动植物的呼吸作用 B.绿色植物的光合作用
C.化石燃料的燃烧 D.死亡动植物的腐烂
(2) CO2过多排放导致的环境问题是 。
(3)为减少
CO2的排放,可以将
CO2进行转化。我国科学家已成功合成新型催化剂,将
CO2高效转化为甲醇(
CH3OH ),该反应的微观过程如图所示:
①该反应的化学式表达式为 。
②该反应 (填“属于”或“不属于”)分解反应。
【题型 5】 二氧化碳的用途
【例 5】下列不属于二氧化碳用途的是
A.灭火 B.人工降雨 C.供给呼吸 D.作气体肥料
【变式 5-1】二氧化碳是自然界中一种重要气体,和人类生活密切相关。我们可以在实验室制取少量的二氧
化碳气体,对它进行相关的性质研究。装有液态 CO2 的灭火器可用于图书馆灭火。下列有关叙述不正确的
是
A.CO2 不可燃,一般也不助燃 B.常温常压下 CO2 气体密度大于空气密度
C.CO2 一般不会对书籍造成损害 D.液态 CO2 可以在常温常压下保存
【变式 5-2】被称为“冰丝带”的国家速滑馆使用的是二氧化碳跨临界直冷制冰技术,其制冷原理是液态二氧
化碳蒸发 (填“吸收”或“放出”)热量,使环境温度降低。从微观角度分析,二氧化碳气体能被压
缩成液态二氧化碳是因为 。
【变式 5-3】下列关于二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳不能供给呼吸,是因为二氧化碳有毒
B.因为二氧化碳易溶于水,所以可用来制碳酸饮料
C.干冰可用于人工降雨,是因为干冰升华时吸收大量的热
D.把燃着的木条插入某瓶无色气体中,木条熄灭,则瓶中气体一定是二氧化碳
【知识点 3】CO的性质
1.物理性质:无色无味的气体,密度略小于空气。
2.化学性质:
(1)可燃性:2CO + O2 2CO2
(2)还原性:CuO + CO Cu + CO2
(3)毒性:与血液中的血红蛋白结合,使人体缺氧。
3.CO和 CO2的化学性质有很大差异的原因是: 分子构成不同。
4.CO还原氧化铜实验注意事项:
(1)先通一会儿 CO再点燃酒精灯,排尽装置内空气防爆炸。
(2)实验结束后熄灭酒精灯继续通入 CO,待温度冷却至室温再停止通入,防止被还原的灼热的铜再次被氧
化。
(3)装置末端放一燃着酒精灯(或者在末端套一气球),防止 CO逸到空气中污染空气。
【题型 6】 一氧化碳的性质
【例 6】下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁
C.可作燃料 D.能使澄清石灰水变浑浊
【变式 6-1】下列有关一氧化碳的说法正确的是
A.一氧化碳是有刺激性气味的毒气
B.在炉子上放一盆水,可以避免一氧化碳中毒
C.一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧两种元素组成的,所以化学性质相似
D.一氧化碳既有可燃性,又有还原性
【变式 6-2】甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时,在点燃 B 处酒精灯
之前先通入一氧化碳排出装置中的空气,然后继续实验。
(1)实验过程中,B 中的现象是 ;
(2)B 中反应的化学方程式是 ;
(3)实验过程中,C 中的现象是 ;
(4)C 处发生反应的化学方程式为 ;
(5)D 处在装置末端放一盏燃着的酒精灯的的目的是 ;
(6)D 处导管口反应的化学方程式是 。
【变式 6-3】 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,设计了如图实验装置。请回答以下有关问题:
(1)CO 和 CO2 的组成元素相同,但它们的性质不同的原因是 。
(2)CO 气体能使人中毒,其原因是 。
(3)实验开始时,先通入 CO 一段时间后,再加热,其原因是 。
(4)实验过程中,图中 A 处观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 ,B 中发生反应的
化学方程式 。
(5)该装置存在的不足之处是 。
(6)同学们根据上述探究进行思考,我们学习过的能够还原氧化铜的物质除了一氧化碳还有氢气,氢气和一
氧化碳具有很多共同性质,你能写出鉴别一氧化碳和氢气的化学方法吗? 。
【题型 7】 一氧化碳与二氧化碳的比较
【例 7】下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是
A.它们的分子构成相同 B.它们都会污染空气
C.它们之间可相互转化 D.闻气味可将它们区别
【变式 7-1】对比是学习化学的重要方法,下列关于 CO2 和 CO 的比较,完全正确的是
A.组成:CO2、CO 均由碳元素和氧元素组成
B.性质:CO2、CO 都有可燃性
C.用途:CO2 可用于灭火;CO 可用于人工降雨
D.危害:CO2 是引起大气污染的有害气体;CO 会引起中毒
【变式 7-2】对比是学习化学的重要方法,下列关于 CO2 与 CO 的比较,错误的是
A.CO2 可用于人工降雨,CO 可用于光合作用
B.通常情况下,CO2 能溶于水,CO 难溶于水
C.CO2 无毒,CO 易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同是因为分子构成不同
【变式 7-3】小科同学利用混有少量 CO2 的 CO 气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密
性良好):
(1)实验开始时,应先 (选填“通气体”或“加热”)。
(2)小红同学认为进入 C 中气体是 CO2、CO、H2O,但上述 A~E 装置不能验证小红同学的观点,装置正确的
连接是 A→B→ 。
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开 B 和 C 的连接,小明同学认为不需要,理
由是 。
【题型 8】 有关 CO 和 CO2 的检验、鉴别、除杂和转化
【例 8】检验一瓶二氧化碳气体中是否混有少量一氧化碳,正确操作方法是
A.点燃气体,观察气体是否燃烧
B.通过灼热的氧化铜,观察是否有红色固体生成
C.闻气体的气味,是否闻到有特殊气味
D.倒入少量澄清的石灰水,观察溶液是否变浑浊
【变式 8-1】要除去二氧化碳气体中混有的一氧化碳气体,最好的方法是:( )
A.使气体通过灼热的焦炭 B.使气流缓慢的通过足量的澄清石灰水
C.使气体通过灼热的氧化铜 D.通入氧气流点燃
【变式 8-2】除去一氧化碳中的少量的二氧化碳杂质,可将气体
A.从一个容器倒入另一个容器中 B.点燃
C.把混合气体通入澄清的石灰水 D.通过灼热的氧化铜
【变式 8-3】有关CO2、CO的实验设计错误的是
A.除去一氧化碳中的二氧化碳 ;将气体通过灼热的炭粉
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液
C.鉴别CO2、CO :将气体分别通过澄清石灰水
D.鉴别CO2、CO :将气体分别通过紫色石蕊试液
【题型 9】 碳的氧化物的组合气体计算
【例 9】现有只含 C、O 两种元素的气体样品 11g,测得其中含 C 元素 3g,则下列说法正确的是
A.此样品中一定有 CO2
B.此样品组成只有两种情况
C.此样品一定是 CO 和 CO2 气体组成的混合物
D.若此样品含两种物质,则其中一种物质质量为 7g
【变式 9-1】现有一氧化碳和二氧化碳混合气体 3.6g,将其通过足量灼热的氧化铜,全部转化为二氧化碳气
体,将二氧化碳通入足量澄清石灰水,得到 10g 白色沉淀,则原气体混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量
比为
A.7:11 B.11:7 C.14:11 D.11:14
【变式 9-2】常温下某混合气体中含有碳、氧两种元素,其质量比为 1:2,则该混合气体的组成不可能是
A.CO 和 CO2 B.CO 和 O2 C.CO2 和 O2 D.CO、CO2 和 O2
【变式 9-3】 一定质量的一氧化碳和二氧化碳混合气体,通入足量的澄清石灰水中,充分反应后,生成碳
酸钙沉淀的质量恰好等于原混合气体的总质量,则原混合气体中二氧化碳的质量分数为
A.28%
B.56%
C.44%
D.61%专题 6.3 二氧化碳和一氧化碳
题型梳理
【题型 1】 二氧化碳的物理性质
【题型 2】 二氧化碳与水反应的实验
【题型 3】 探究二氧化碳化学性质的综合实验
【题型 4】 二氧化碳对生活和环境的影响
【题型 5】 二氧化碳的用途
【题型 6】 一氧化碳的性质
【题型 7】 一氧化碳与二氧化碳的比较
【题型 8】 有关 CO 和 CO2 的检验、鉴别、除杂和转化
【题型 9】 碳的氧化物的组合气体计算
举一反三
【知识点 1】二氧化碳的性质
1.CO2的物理性质:
无色、无味、密度比空气大,能溶于水。固体 CO2(干冰)易升华。
2.CO2的化学性质:
⑴二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧;
⑵二氧化碳不供给呼吸(进地窖和枯井前要做灯火实验)
⑶二氧化碳能与水反应生成碳酸
化学方程式:CO2 + H2O == H2CO3
碳酸不稳定:H2CO3 == CO2↑+ H2O
⑷二氧化碳与石灰水反应
现象:澄清的石灰水变浑浊。原因:生成不溶于水的白色 CaCO3沉淀。
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O
⑸二氧化碳能与炽热的碳反应:CO2 + C 2CO
【题型 1】二氧化碳的物理性质
【例 1】下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是
A.二氧化碳不能溶于水
B.通常情况下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称干冰,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
【答案】A
【详解】A、二氧化碳能溶于水,故 A 叙述不正确;
B、通常情况下,二氧化碳是无色无味的气体,故 B 叙述正确;
C、固体二氧化碳俗称干冰,易升华,故 C 叙述正确;
D、相同条件下,二氧化碳的密度比空气大,故 D 叙述正确;
故选:A。
【变式 1-1】如图所示实验,说明了二氧化碳
A.不能燃烧,也不能支持燃烧;密度比空气的大
B.二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳可与蜡烛发生反应
D.二氧化碳通常为无色无味的气体
【答案】A
【详解】A、将二氧化碳气体慢慢倒入燃着两只蜡烛的烧杯中,观察到的现象是下层的蜡烛火焰先熄灭,上
层的蜡烛火焰后熄灭,这是因为 CO2 密度比空气大,二氧化碳不能燃烧、也不能支持燃烧,故 A 正确;
B、下层的蜡烛火焰先熄灭,上层的蜡烛火焰后熄灭,这是因为 CO2 密度比空气大,故 B 错误;
C、二氧化碳不能与蜡烛发生反应,故 C 错误;
D、通过该实验不能证明二氧化碳通常为无色无味的气体,故 D 错误;
故选:A。
【变式 1-2】同学们利用下图所示装置进行了二氧化碳气体性质的研究。
①图 1 所示的实验目的是 。
②图 2 向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料料,对比观察两塑料瓶的现象是 。
【答案】证明二氧化碳密度大于空气 装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪程度大
【详解】①图 1 所示实验中,向一端的纸杯中倒入二氧化碳后,这一端的纸杯下沉,说明二氧化碳的密度
比空气大;
②氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,图 2 向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料瓶,会
观察到装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪程度大。
【变式 1-3】同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并回答下列问题:
(1)实验一:两个大量筒中,B 中充满 CO2,A 中充满空气。由实验现象可得二氧化碳具有的性质是 。
1
(2)实验二:向一个收集满二氧化碳气体且质地较软的塑料瓶中加入约 体积的水,立即旋紧瓶盖振荡,可
3
观察到的实验现象是 。
(3)实验三:将一只充满二氧化碳的试管倒立在盛有澄清石灰水的烧杯中,观察到试管内液面上升,澄清石
灰水变浑浊。写出澄清石灰水变浑浊的文字表达式 。
【答案】(1)二氧化碳的密度比空气大
(2)软塑料瓶变瘪
(3)二氧化碳 +氢氧化钙 碳酸钙+水
【详解】(1)二氧化碳的密度比空气大,B 中肥皂泡基本不下沉,说明 B 中气体比空气的密度大;
(2)二氧化碳能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,故观察到软塑料瓶变瘪;
(3)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应会使气体减少,造成管内压强
减小,液体进入试管,澄清石灰水变浑浊的文字表达式为二氧化碳 +氢氧化钙 碳酸钙+水。
【题型 2】 二氧化碳与水反应的实验
【例 2】二氧化碳与水反应
实 ③把
验
操 ①干燥的 ②干燥的 干燥的小花 ④把用水湿润
作 石蕊小花上 石蕊小花上 放进 CO2气体 蕊小花放入 CO2 ⑤取出实验,取
喷稀醋酸 喷水 中 气体 出用吹风机烘干
现
象
分 稀醋酸能使 水不能使石 CO2 不能使石 CO2与水反应生成
碳酸不稳定分解
析 石蕊变红 蕊变红 蕊变红 使石蕊变红
碳酸分解生成
结 CO2 不显酸性,CO2 与水反应生成了酸性物质,使紫色石蕊试液 CO2 和 H2O,化学
论 变成红色。化学表达式: 。 表达
式: 。
【答案】 小花变红 不变色 不变色 小花变红 小花由红色变为紫色 碳酸
CO2 + O2 H2CO3 H2CO3 H2O + CO2
【详解】根据实验可知,由于醋酸显酸性能使石蕊变红,因此喷水醋酸则小花变红;
水不能使石蕊变色,因此小花不变色;
干燥的二氧化碳不能使石蕊变色,因此小花不变色;
喷水后再次放入二氧化碳中,则水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸显酸性使石蕊变红,而利用吹风机吹风
加热,使碳酸分解出水和二氧化碳,故小花由红色变回紫色;
涉及二氧化碳与水反应生成碳酸,符号表达式是:CO2 + O2 H2CO3:
碳酸分解出水和二氧化碳,符号表达式是:H2CO3 H2O + CO2 。
【变式 2-1】下图所示实验中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干
燥棉球。下列说法不正确的是
A.④比①先变红,说明 CO2 密度大于空气
B.该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论
C.该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D.①、④变红,②、③不变红,说明使紫色石蕊变红的是碳酸
【答案】C
【详解】A、④比①先变红,④在下侧,二氧化碳密度大于空气,先与下侧接触,选项正确;
B、该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论,如二氧化碳能与水反应生成酸,二氧化碳密度比空
气大等,选项正确;
C、由②、③不变红,说明二氧化碳不能与石蕊发生反应生成红色物质,选项错误;
D、①、④处有水,则变红,②、③干燥则不变红,说明使紫色石蕊变红的不是二氧化碳,而是二氧化碳
与水反应生成的碳酸,选项正确;
故选:C。
【变式 2-2】某同学将用石蕊溶液浸泡后的滤纸晾干后,制成三角纸风车,在纸风车的 a 叶片上滴 1 滴稀醋
酸,发现 a 叶片变红,b 叶片上滴 1 滴蒸馏水,b 叶片仍为紫色,再将纸风车放入必有 CO2 的集气瓶中(如
图)。下列相关说法正确的是
A.过一段时间观察,a、b、c 叶片均为红色
B.b 叶片变成了红色,说明蒸馏水具有稀醋酸相似的性质
C.b、c 叶片对比,说明 CO2 与水发生了化学反应
D.取出纸风车,在空中放飞,风干后,b 叶片又变为紫色
【答案】CD
【详解】A、稀醋酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫
色石蕊试液变红,二氧化碳不能使干燥的石蕊溶液浸泡的滤纸变色,故 a、b 叶片变红,c 不能变红,不符
合题意;
B、b 叶片变成了红色,是因为二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸具有稀醋酸相似的性质,不符合题意;
C、c 叶片不变红,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊溶液浸泡的滤纸变色,b 叶片变红,说明二氧化碳和水
发生了化学反应,符合题意;
D、取出纸风车,在空中放飞,风干后,b 叶片上的碳酸分解生成二氧化碳和水,故 b 叶片又变为紫色,符
合题意。
故选 CD。
【变式 2-3】某同学用如图所示装置验证二氧化碳与水的反应。已知,氮气的密度比空气的小;该装置气密
性良好,锥形瓶中放入的是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。具体操作有:①从 a 端通入二氧化碳;②从
a 端通入氮气;③从分液漏斗中滴加适量水;④从 b 端通入二氧化碳;⑤从 b 端通入氮气。下列实验操
作顺序最合理的是
A.①⑤③④ B.④②①③ C.④②③① D.①⑤③①
【答案】D
【详解】要验证二氧化碳能与水反应生成碳酸,可以使用石蕊进行检验,首先通入二氧化碳,观察纸花不
变色,证明二氧化碳不能使石蕊变色,从 b 端通入氮气,将二氧化碳排出,然后再将水滴下,纸花不变色,
说明水不能使石蕊变红,从 a 端通入二氧化碳,纸花变红,证明是二氧化碳与水发生了化学反应,故其正
确的顺序为①⑤③①。
故选:D。
【题型 3】 探究二氧化碳化学性质的综合实验
【例 3】某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证:
(1)写出 A 中发生反应的化学方程式: 。
(2)B 中观察到的实验现象是 。
(3)C 中观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)D 烧杯中 (填“上层”或“下层”)蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是 ,化
学性质是 。
【答案】(1) CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2O+CO2
(2)紫色石蕊试液变红
(3) 澄清石灰水变浑浊 CO2 +Ca OH =CaCO3 +H2O2
(4) 下层 密度比空气大 不能燃烧,也不支持燃烧
【详解】(1)大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体二氧化碳,化学方程
式为CaCO3+2HCl=CaCl2 +H2O+CO2 ;
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可使得紫色石蕊试液变红色;
(3)二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,化学方程
式为CO2 +Ca(OH)2=CaCO3 +H2O ;
(4)实验现象是蜡烛自下而上熄灭,其中“自下而上”表明二氧化碳密度大于空气,密度不涉及化学变化、
属于物理性质,“熄灭”表明二氧化碳不可燃烧也不支持燃烧,不可燃烧涉及化学变化、属于化学性质。
【变式 3-1】为探究二氧化碳的性质,进行了以下实验:
(1)实验1中干石
蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象可验证二氧化碳的性质是 (用化学方程式表示)。
(2)实验 2 是在实验 1 的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到
第 (填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。
(3)实验 B 中发生反应的化学方程式 。
(4)实验 C 中塑料瓶变瘪,体现二氧化碳的物理性质是 。
【答案】(1) CO2 +H2O=H2CO3
(2) ④ 二氧化碳密度比空气大
(3) CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3 +H2O
(4)二氧化碳溶于水
【详解】(1)实验 1 中二氧化碳不能使干石蕊纸花变色,干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,石蕊变红,
说明二氧化碳和水反应生成了碳酸,该反应的化学方程式为:CO2 +H2O=H2CO3 ;
(2)将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,②③棉球不变色,说明二氧化碳不能使用石蕊试液染色
并干燥的棉球变色,①④棉球变红,说明二氧化碳和水发生了反应,④比①先变红,说明二氧化碳的密
度比空气大;
(3)实验 B 中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:
CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3 +H2O;
(4)实验 C 中塑料瓶变瘪,是因为二氧化碳溶于水,且能与水反应,使装置内气体减少,压强减小,二氧
化碳溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质。
【变式 3-2】用如图实验验证CO2的性质.
(1)实验室制取CO2的化学方程式为 ,收集CO2时不能使用排水法收集的原因是 .
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭 K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 .
(3)湿润紫色石蕊纸花变红的原因是 (用化学方程式表示).
【答案】(1) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 CO2能溶于水并与水反应
(2)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
(3) CO2 + H2O = H2CO3
【详解】(1)实验室常用大理石、石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,该反
应化学方程式:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ,收集CO2时不能使用排水法收集的原因是CO2能溶
于水并与水反应;
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭 K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是二氧化碳不能燃烧,也不支持
燃烧,密度比空气大;
(3)二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,湿润紫色石蕊纸花变红的原因是
CO2 + H2O = H2CO3 。
【变式 3-3】 Ⅰ.中国在第 75 届联合国大会上宣布:我国力争 2030 年前实现碳达峰 2060 年前实现碳中
和。
(1)化石燃料完全燃烧产生的 (填化学式)气体导致温室效应增强,全球气候变暖。
(2)坚持“低碳生活、保护环境,从我做起”,下列做法符合这一理念的是___________ (填序号)。
A.使用共享单车出行 B.露天焚烧秸秆 C.垃圾不分类直接处理
Ⅱ.小明同学在实验室做了如下图的四个实验。
(3)A 实验中有关蜡烛的实验现象是 。
(4)B 实验验证了二氧化碳的密度比空气的密度 (填“大”或“小”);
(5)C 实验开始一段时间后,观察到的实验现象是 。
(6)D 实验可以证明 CO2 与澄清石灰水确实发生了反应,写出反应的符号表达式 。
【答案】(1)CO2
(2)A
(3)蜡烛由下到上依次熄灭
(4)大
(5)试管内液面上升,溶液变红
(6) CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O
【详解】(1)化石燃料完全燃烧产生的 CO2 气体含量过多,会导致温室效应增强;
(2)A、使用共享单车出行,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合这一理念,符合题意;
B、露天焚烧秸秆,会产生大量的二氧化碳和污染物,不符合这一理念,不符合题意;
C、垃圾不分类直接处理,会造成资源浪费,污染环境,不符合这一理念,不符合题意。
故选 A;
(3)A 实验中,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳不燃烧、不
支持燃烧,密度比空气大,可观察到蜡烛由下到上依次熄灭;
(4)B 实验中,倒入二氧化碳气体后,气球上浮,说明二氧化碳的密度比空气的密度大
(5)C 实验中,二氧化碳溶于水,且与水反应形成碳酸,会导致试管内气体减少,压强减小,故试管内液
面上升,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故可观察到溶液变红;
(6)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的符号表达式为:CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O。
【知识点 2】CO2的用途及对生活环境的影响
1.二氧化碳用途:CO2用于灭火,制饮料、化肥和纯碱,温室肥料。
干冰:人工降雨、营造舞台效果
2.二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)呼吸、燃烧都产生 CO2,光合作用吸收 CO2,放出 O2。因此,空气中的 CO2的含量是相对稳定的。若破
坏森林,过多地燃烧化石燃料,则会使 CO2含量增加,造成温室效应。所以,应多使用太阳能、风能、地热
等清洁能源;严禁乱砍乱伐森林。
(2)温室气体:CO2、CH4、O3和氟氯代烷(氟利昂)
【题型 4】 二氧化碳对生活和环境的影响
【例 4】我国明确提出力争 2030 年前实现“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”。“双碳”战略倡导绿色、环保、
低碳的生活方式,下列行为不利于实现“双碳”目标的是
A.低碳出行 B.风能发电 C.垃圾分类 D.焚烧树叶
【答案】D
【详解】A、低碳出行,如乘坐公用交通,有利于环境保护,故不符合题意;
B、风能发电,减少化石燃料的使用,有利于环境保护,故不符合题意;
C、垃圾分类,有利于环境保护,故不符合题意;
D、焚烧树叶,会产生二氧化碳和烟尘,故符合题意;
故选:D
【变式 4-1】2023 年生态文明贵阳国际论坛以“推进绿色低碳发展”为主题。下列做法不符合这一主题的是
A.绿色出行,践行“低碳生活” B.露天焚烧垃圾,减少生活垃圾量
C.植树造林,营造“绿水青山” D.节约生活用水,降低人均用水量
【答案】B
【详解】A.绿色出行,践行"低碳生活",可以减少二氧化碳排放,故 A 正确;
B.露天焚烧垃圾,排放出污染性气体,污染环境,故 B 错误;
C.植树造林,营造"绿水青山",可以保护环境,故 C 正确;
D.节约生活用水,降低人均水量,可以保护水资源,故 D 正确;
故选 B。
【变式 4-2】党的二十大报告提出,要积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”,加快节能降碳先进技术研发和推广
应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
(1)“碳中和”是指 CO2 的排放量 (选填“>”“<”或“=”)CO2 的吸收量,自然界中消耗 CO2 的主要途径
是 ;
(2)空气中 CO2 含量升高会造成的环境问题是 。
【答案】(1) = 植物的光合作用
(2)温室效应
【详解】(1)“碳中和”是指二氧化碳的排放量与消耗(吸收)量相等;自然界中消耗 CO2 的主要途径是植物的
光合作用。
(2)地球大气层中二氧化碳的含量增加,产生了“温室效应”,导致全球变暖。
【变式 4-3】 2021 年 3 月全国两会期间,政府工作报告中提到“碳中和”——二氧化碳的释放和吸收达到平
衡。因此“节能减排”是我们每个公民应尽的责任和义务,为保护人类的家园“地球”,我们应作出一份努力。
(1)自然界中二氧化碳的循环如图所示,下列过程放在 X 处不合理的是______(填字母)。
A.人和动植物的呼吸作用 B.绿色植物的光合作用
C.化石燃料的燃烧 D.死亡动植物的腐烂
(2) CO2过多排放导致的环境问题是 。
(3)为减少
CO2的排放,可以将
CO2进行转化。我国科学家已成功合成新型催化剂,将
CO2高效转化为甲醇(
CH3OH ),该反应的微观过程如图所示:
①该反应的化学式表达式为 。
②该反应 (填“属于”或“不属于”)分解反应。
【答案】(1)B
(2)温室效应
(3) CO 催化剂2 +H2 CH3OH+H2O 不属于
【详解】(1)由图可知 X 处应该是消耗氧气生成二氧化碳;
A.人和动植物的呼吸作用能够消耗氧气生成二氧化碳,此选项正确;
B.绿色植物的光合作用能够消耗二氧化碳释放氧气,此选项错误;
C.化石燃料的燃烧能够消耗氧气生成二氧化碳,此选项正确;
D.死亡动植物的腐烂能够消耗氧气生成二氧化碳,此选项正确;
故选 B。
(2)CO2过多排放导致的环境问题是温室效应。
(3)①由图可知,该反应是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,反应的化学式表达式为
CO 催化剂2 +H2 CH3OH+H2O。
②分解反应:是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,特点是“一变多”;而该反应中反应物是两种,生
成物是两种,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应。
【题型 5】 二氧化碳的用途
【例 5】下列不属于二氧化碳用途的是
A.灭火 B.人工降雨 C.供给呼吸 D.作气体肥料
【答案】C
【详解】A、二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火,故 A 不符合题意;
B、固体二氧化碳易升华吸热,时周围温度降低,可用于人工降雨,故 B 不符合题意;
C、氧气可以供给呼吸,二氧化碳不能供给呼吸,故 C 符合题意;
D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的主要原料,可用作气体肥料,故 D 不符合题意;
故选:C。
【变式 5-1】二氧化碳是自然界中一种重要气体,和人类生活密切相关。我们可以在实验室制取少量的二氧
化碳气体,对它进行相关的性质研究。装有液态 CO2 的灭火器可用于图书馆灭火。下列有关叙述不正确的
是
A.CO2 不可燃,一般也不助燃 B.常温常压下 CO2 气体密度大于空气密度
C.CO2 一般不会对书籍造成损害 D.液态 CO2 可以在常温常压下保存
【答案】D
【详解】A、二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,叙述正确;
B、常温常压下 CO2 气体密度大于空气密度,叙述正确;
C、CO2 一般不会对书籍造成损害,叙述正确;
D、常温常压下,二氧化碳是气体,液态 CO2 不可以在常温常压下保存,叙述错误;
故选:D。
【变式 5-2】被称为“冰丝带”的国家速滑馆使用的是二氧化碳跨临界直冷制冰技术,其制冷原理是液态二氧
化碳蒸发 (填“吸收”或“放出”)热量,使环境温度降低。从微观角度分析,二氧化碳气体能被压
缩成液态二氧化碳是因为 。
【答案】 吸收 二氧化碳分子之间有间隔,压缩时间隔变小
【详解】二氧化碳制冷原理是液态二氧化碳蒸发时会吸热,使环境温度降低;二氧化碳气体能被压缩,是
因为二氧化碳分子之间有间隔,压缩时间隔变小。
【变式 5-3】下列关于二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳不能供给呼吸,是因为二氧化碳有毒
B.因为二氧化碳易溶于水,所以可用来制碳酸饮料
C.干冰可用于人工降雨,是因为干冰升华时吸收大量的热
D.把燃着的木条插入某瓶无色气体中,木条熄灭,则瓶中气体一定是二氧化碳
【答案】C
【详解】A、二氧化碳不能供给呼吸,但二氧化碳本身没有毒性。A 不正确;
B、二氧化碳可用于制碳酸饮料,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸。B 不正确;
C、干冰升华吸热,使周围的温度降低,可用于人工降雨。C 正确;
D、把燃着的木条插入某瓶无色气体中,木条熄灭,说明气体不能燃烧、不能支持燃烧,但不一定是二氧化
碳,也可以是氮气。D 不正确。
综上所述:选择 C。
【知识点 3】CO的性质
1.物理性质:无色无味的气体,密度略小于空气。
2.化学性质:
(1)可燃性:2CO + O2 2CO2
(2)还原性:CuO + CO Cu + CO2
(3)毒性:与血液中的血红蛋白结合,使人体缺氧。
3.CO和 CO2的化学性质有很大差异的原因是: 分子构成不同。
4.CO还原氧化铜实验注意事项:
(1)先通一会儿 CO再点燃酒精灯,排尽装置内空气防爆炸。
(2)实验结束后熄灭酒精灯继续通入 CO,待温度冷却至室温再停止通入,防止被还原的灼热的铜再次被氧
化。
(3)装置末端放一燃着酒精灯(或者在末端套一气球),防止 CO逸到空气中污染空气。
【题型 6】 一氧化碳的性质
【例 6】下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁
C.可作燃料 D.能使澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A、一氧化碳难溶于水,不符合题意;
B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,其可用来炼铁,不符合题意;
C、一氧化碳具有可燃性,可作为燃料,不符合题意;
D、二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,一氧化碳不
与澄清石灰水反应,符合题意;
故选 D。
【变式 6-1】下列有关一氧化碳的说法正确的是
A.一氧化碳是有刺激性气味的毒气
B.在炉子上放一盆水,可以避免一氧化碳中毒
C.一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧两种元素组成的,所以化学性质相似
D.一氧化碳既有可燃性,又有还原性
【答案】D
【详解】A、一氧化碳有毒,但是一氧化碳无味,故 A 说法错误;
B、一氧化碳难溶于水,在炉子上放一盆水,不可以避免一氧化碳中毒,故 B 说法错误;
C、 一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧两种元素组成的,但是二者的分子构成不同,所以二者的化学性质不
同,故 C 说法错误;
D、 一氧化碳既有可燃性,又有还原性,故 D 说法正确。
故选:D。
【变式 6-2】甲同学设计了如下实验装置验证一氧化碳的部分性质并验证产物。实验时,在点燃 B 处酒精灯
之前先通入一氧化碳排出装置中的空气,然后继续实验。
(1)实验过程中,B 中的现象是 ;
(2)B 中反应的化学方程式是 ;
(3)实验过程中,C 中的现象是 ;
(4)C 处发生反应的化学方程式为 ;
(5)D 处在装置末端放一盏燃着的酒精灯的的目的是 ;
(6)D 处导管口反应的化学方程式是 。
【答案】(1)黑色粉末变成红色
Δ
(2) CO+CuO Cu+CO2
(3)澄清石灰水变浊
(4) CO2 +Ca OH =CaCO3 +H2O2
(5)尾气处理,防止一氧化碳污染环境
点燃
(6) 2CO+O2 2CO2
【详解】(1)一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,氧化铜为黑色,铜为红色,反应的现象为固体由
黑色变红色。
Δ
(2)结合前面分析,B 中反应的化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
(3)生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(4)二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为
CO2 +Ca(OH)2=CaCO3 +H2O 。
(5)一氧化碳有毒,会污染空气,且一氧化碳具有可燃性,则 D 处酒精灯的作用为尾气处理,防止一氧化
碳污染环境。
点燃
(6)一氧化碳燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为 2CO+O2 2CO 2 。
【变式 6-3】 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,设计了如图实验装置。请回答以下有关问题:
(1)CO 和 CO2 的组成元素相同,但它们的性质不同的原因是 。
(2)CO 气体能使人中毒,其原因是 。
(3)实验开始时,先通入 CO 一段时间后,再加热,其原因是 。
(4)实验过程中,图中 A 处观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 ,B 中发生反应的
化学方程式 。
(5)该装置存在的不足之处是 。
(6)同学们根据上述探究进行思考,我们学习过的能够还原氧化铜的物质除了一氧化碳还有氢气,氢气和一
氧化碳具有很多共同性质,你能写出鉴别一氧化碳和氢气的化学方法吗? 。
【答案】(1)它们是由不同的分子构成的
(2)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的与氧气结合,使人体缺氧
(3)排尽装置内的空气,防止加热时爆炸
V
(4) 粉末逐渐由黑色变成红色 CuO+CO Cu+CO2 CO2 +Ca(OH)2=CaCO3 +H2O
(5)在 C 处没有尾气处理装置
(6)将气体点燃,在火焰的上方罩一个干冷的烧杯,过一会儿,迅速取下,倒入澄清的石灰水振荡,若烧杯
内壁有水珠,澄清的石灰水不变浑浊,该气体是氢气;若烧杯内壁没有水珠,澄清的石灰水变浑浊,则该
气体是一氧化碳。
【详解】(1)分子是保持物质化学性质的最小粒子,CO 和 CO2 是由不同的的分子构成的,故答案为:它们
是由不同的分子构成的;
(2)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再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严
重时会危及生命,故答案为: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的与氧气
结合,使人体缺氧;
(3)一氧化碳与氧气混合加热,容易引起爆炸,实验开始时,先通入 CO 一段时间,排尽装置内的空气,
避免发生爆炸,故答案为:排尽装置内的空气,防止加热时爆炸;
(4)氧化铜是黑色粉末,与一氧化碳反应后生成铜和二氧化碳,铜是红色的,所以观察到的实验现象是:
粉末逐渐由黑色变成红色;
V
A 装置中氧化铜与一氧化碳在加热的状态下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为:CuO+CO Cu+CO2 ;
B 装置中,从 A 装置反应生成的二氧化碳进入与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:
CO2 +Ca(OH)2=CaCO3 +H2O ;
(5)该实验中通入的一氧化碳为有毒气体,未反应的气体由 C 排出,需要尾气处理装置,故答案为:在 C
处没有尾气处理装置;
(6)一氧化碳与氧气点燃生成二氧化碳,氢气与氧气点燃生成水,故可以将气体点燃,在火焰的上方罩一
个干冷的烧杯,过一会儿,迅速取下,倒入澄清的石灰水振荡,若烧杯内壁有水珠,澄清的石灰水不变浑
浊,该气体是氢气;若烧杯内壁没有水珠,澄清的石灰水变浑浊,则该气体是一氧化碳。
【题型 7】 一氧化碳与二氧化碳的比较
【例 7】下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是
A.它们的分子构成相同 B.它们都会污染空气
C.它们之间可相互转化 D.闻气味可将它们区别
【答案】C
【详解】A、一氧化碳由一氧化碳分子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,分子构成不同,不符合题意;
B、一氧化碳有毒,属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意;
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,它们之间可相互转化,符合题
意;
D、一氧化碳和二氧化碳均是无味的,闻气味无法区分,不符合题意
故选 C。
【变式 7-1】对比是学习化学的重要方法,下列关于 CO2 和 CO 的比较,完全正确的是
A.组成:CO2、CO 均由碳元素和氧元素组成
B.性质:CO2、CO 都有可燃性
C.用途:CO2 可用于灭火;CO 可用于人工降雨
D.危害:CO2 是引起大气污染的有害气体;CO 会引起中毒
【答案】A
【详解】A、由化学式可知:二氧化碳和一氧化碳均由碳元素和氧元素组成,说法正确,
B、二氧化碳不具有可燃性,一氧化碳具有可燃性,说法错误;
C、二氧化碳不可燃、不支持燃烧且密度比空气大,可用于灭火,二氧化碳制成干冰后可用于人工降雨,说
法错误;
D、CO2 是空气的成分之一,不会导致空气污染;一氧化碳与血液中的血红蛋白结合,就不能与氧结合,导
致人体缺氧而中毒,CO 会引起中毒,说法错误;
故选 A。
【变式 7-2】对比是学习化学的重要方法,下列关于 CO2 与 CO 的比较,错误的是
A.CO2 可用于人工降雨,CO 可用于光合作用
B.通常情况下,CO2 能溶于水,CO 难溶于水
C.CO2 无毒,CO 易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同是因为分子构成不同
【答案】A
【详解】A、二氧化碳用于人工降雨和光合作用,一氧化碳可用作燃料和冶炼金属,说法错误;
B、二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,说法正确;
C、人类吸收氧气排出二氧化碳,二氧化碳是无毒的;一氧化碳有毒,易与血液中血红蛋白结合,从而使血
红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危急生命,说法正确;
D、分子是保持物质化学性质的最小微粒,二氧化碳和一氧化碳是由不同分子构成的,故化学性质不同,说
法正确;
故选:A。
【变式 7-3】小科同学利用混有少量 CO2 的 CO 气体进行还原氧化铜实验并验证有关气体的性质(装置气密
性良好):
(1)实验开始时,应先 (选填“通气体”或“加热”)。
(2)小红同学认为进入 C 中气体是 CO2、CO、H2O,但上述 A~E 装置不能验证小红同学的观点,装置正确的
连接是 A→B→ 。
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开 B 和 C 的连接,小明同学认为不需要,理
由是 。
【答案】(1)通气体
(2)D→C→E
(3)在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸
【详解】(1)由于一氧化碳与空气的混合气体遇明火易发生爆炸,实验开始时,先通 CO,目的是排尽装置
内的空气,防止加热发生爆炸;故填:通气体;
(2)小红同学认为 C 中气体是 CO2、CO、H2O,但上述 A ~ E 装置不能验证小红同学的观点。在验证水时,
应放在通入溶液之前,水常用无水硫酸铜来检验,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,一氧化碳具有可燃
性燃烧时产生蓝色火焰,所以装置正确的连接是:A→B→D→C→E;故填:D→C→E;
(3)小兰同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前先断开 B 和 C 的连接,小明同学认为不需要,理
由是在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液倒吸;故填:在停止加热前一直在通气体,不能导致溶液
倒吸。
【题型 8】 有关 CO 和 CO2 的检验、鉴别、除杂和转化
【例 8】检验一瓶二氧化碳气体中是否混有少量一氧化碳,正确操作方法是
A.点燃气体,观察气体是否燃烧
B.通过灼热的氧化铜,观察是否有红色固体生成
C.闻气体的气味,是否闻到有特殊气味
D.倒入少量澄清的石灰水,观察溶液是否变浑浊
【答案】B
【详解】A、当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,不能检
验二氧化碳气体中是否混有少量一氧化碳,故选项操作方法错误;
B、通过灼热的氧化铜,一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,观察固体颜色是否变化
能检验一瓶二氧化碳气体中是否混有少量一氧化碳,故选项操作方法正确;
C、一氧化碳和二氧化碳均没有气味,用闻气体的气味的方法不能检验是否混有少量一氧化碳,故选项操作
方法错误;
D、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,倒入少量澄清的石灰水,不能检
验是否混有少量一氧化碳,故选项操作方法错误。
故选 B。
【变式 8-1】要除去二氧化碳气体中混有的一氧化碳气体,最好的方法是:( )
A.使气体通过灼热的焦炭 B.使气流缓慢的通过足量的澄清石灰水
C.使气体通过灼热的氧化铜 D.通入氧气流点燃
【答案】C
【详解】A. 使气体通过灼热的焦炭,碳和二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳,选项错误;
B.二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以使气流缓慢的通过足量的澄清石灰水能把二氧化碳反
应掉,所以把需要的物质反应掉了,选项错误;
C. 使气体通过灼热的氧化铜一氧化碳和氧化铜加热条件下反应生成二氧化碳,选项正确; D. 虽然一氧化
碳能燃烧,但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,所以根本就不能点燃一氧化
碳,选项错误。故选 C。
【变式 8-2】除去一氧化碳中的少量的二氧化碳杂质,可将气体
A.从一个容器倒入另一个容器中 B.点燃
C.把混合气体通入澄清的石灰水 D.通过灼热的氧化铜
【答案】C
【详解】A、二者都是气体,利用倾倒不能将二者分离,错误;
B、点燃一氧化碳会引入氧气或空气等杂质,错误;
C、将气体通过石灰水,CO2 与氢氧化钙反应而被吸收,可除去 CO 中混有的少量 CO2 气体;且该方案简便易
操作,正确;
D、将气体通过灼热的氧化铜,CO 与氧化铜反应生成 CO2,没有除去 CO2 却把 CO 完全除去,错误;
故选 C。
【变式 8-3】有关CO2、CO的实验设计错误的是
A.除去一氧化碳中的二氧化碳 ;将气体通过灼热的炭粉
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液
C.鉴别CO2、CO :将气体分别通过澄清石灰水
D.鉴别CO2、CO :将气体分别通过紫色石蕊试液
【答案】B
【详解】A.除去一氧化碳中的二氧化碳:将气体通过灼热的炭粉,炭粉会与二氧化碳反应生成一氧化碳,所
以实验设计正确。
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠会与二氧化碳反应,与一氧化碳
不反应,所以实验设计错误。
C.鉴别CO2、CO将气体分别通过澄清石灰水,二氧化碳会与澄清石灰水反应生成白色沉淀,一氧化碳不反
应,所以实验设计正确。
D.鉴别CO2、CO :将气体分别通过紫色石蕊试液,二氧化碳与水反应生成碳酸从而使得紫色石蕊变红,一
氧化碳不会反应,不能使紫色石蕊变色,所以实验设计正确。
故选:B。
【题型 9】 碳的氧化物的组合气体计算
【例 9】现有只含 C、O 两种元素的气体样品 11g,测得其中含 C 元素 3g,则下列说法正确的是
A.此样品中一定有 CO2
B.此样品组成只有两种情况
C.此样品一定是 CO 和 CO2 气体组成的混合物
D.若此样品含两种物质,则其中一种物质质量为 7g
【答案】D
3g 12【详解】A.含有 3g 碳元素的二氧化碳的质量为 =11g,.含有 3g 碳元素的二氧化碳的质量为
12 +16 2
3g 12 = 7g,则该样品可能只有二氧化碳,也可能为一氧化碳和氧气的混合物,也可能是三种气体的
12 +16
混合物,该选项说法不正确;
B.该样品有三种情况,该选项说法不正确;
C.此样品不一定是 CO 和 CO2 气体组成的混合物,该选项说法不正确;
D.若此样品含两种物质,则为一氧化碳和氧气,其中一氧化碳的质量为 7g,该选项说法正确,
故选 D。
【变式 9-1】现有一氧化碳和二氧化碳混合气体 3.6g,将其通过足量灼热的氧化铜,全部转化为二氧化碳气
体,将二氧化碳通入足量澄清石灰水,得到 10g 白色沉淀,则原气体混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量
比为
A.7:11 B.11:7 C.14:11 D.11:14
【答案】A
【详解】根据题干信息可知,该反应过程中得到 10g 碳酸钙,且反应生成的二氧化碳全部转换为碳酸钙,
12
根据元素守恒,碳元素的质量为10g 100% =1.2g 。假设一氧化碳的质量为 x,二氧化碳的质量为 y。
100
x + y = 3.6g x =1.4g
根据 12 x 100% y 12 100% 1.2g ,解得 y 2.2g ,则原气体混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比 + = =
28 44
为1.4g:2.2g=7:11 ,故选 A。
【变式 9-2】常温下某混合气体中含有碳、氧两种元素,其质量比为 1:2,则该混合气体的组成不可能是
A.CO 和 CO2 B.CO 和 O2 C.CO2 和 O2 D.CO、CO2 和 O2
【答案】C
【详解】一氧化碳中碳、氧元素的质量比为:12:16=3:4;二氧化碳中碳、氧元素的质量比:12:(16×2)
=3:8,已知混合气体中碳、氧元素质量比为 1:2,故该混合气体中一定含有一氧化碳,还可能含有二氧化
碳和氧气中的一种或两种,故该混合气体可能是 CO 和 O2;也可能是 CO、CO2 和 O2,还可能是 CO 和 CO2,
不可能是 CO2 和 O2。
故选 C。
【变式 9-3】 一定质量的一氧化碳和二氧化碳混合气体,通入足量的澄清石灰水中,充分反应后,生成碳
酸钙沉淀的质量恰好等于原混合气体的总质量,则原混合气体中二氧化碳的质量分数为
A.28%
B.56%
C.44%
D.61%
【答案】C
【详解】设混合气体中 CO 的质量为 x,CO2 的质量为 y
Ca OH + CO2 = CaCO3 + H2O2
44 100
y x + y
44 y
=
100 x + y
x 14
=
y 11
原混合气体中 CO 和 CO2 的质量比为 14: 11
11
原混合气体中二氧化碳的质量分数为 100% = 44%。
11+14
故选:C。