【本讲教育信息】

一、教学内容

二氧化碳和一氧化碳

二、考点清单

1. 掌握二氧化碳的性质和用途。

2. 了解并关注温室效应。

3. 掌握一氧化碳的性质。

4. 理解一氧化碳还原氧化铜的原理及使人中毒的原因。

三、全面突破

知识点1：二氧化碳的性质与用途：

一）二氧化碳的物理性质：

1. 二氧化碳是一种无色无味的气体

2. 能溶于水（在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解得更多）

3. 密度比空气的密度大。

4. 在一定条件下，二氧化碳气体可以变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”，干冰升华时要吸收大量的热。

二）二氧化碳的化学性质：

1. 在通常情况下，CO₂不能燃烧，也不能支持燃烧；

塑料瓶变瘪；鸡蛋进入瓶内。

2. 与水反应：（生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红）

碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：。

3. 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

此反应的应用

4. 不支持呼吸

三）二氧化碳的用途（）

CO₂用途	利用的性质
灭火	CO₂不能燃烧，也不能支持燃烧；密度比空气的密度大
制冷剂、人工降雨	干冰升华时吸收大量的热
制啤酒、汽水等碳酸饮料	能溶于水，并能与水反应：；生成的碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：
气体肥料	绿色植物利用CO₂和水进行光合作用

四）温室效应

1. 温室效应是指由于大气中的二氧化碳含量不断上升，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖的现象。除二氧化碳外，能产生温室效应的气体还有臭氧（O₃）、甲烷（CH₄）、氟氯代烷等。

2. 温室效应将使全球气候变暖，这样将可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化、农业减产等。

3. 防治温室效应的有效措施：①减少使用化石燃料；②更多地利用清洁能源，如太阳能、风能、地热能等；③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。

【典型例题】

例1：二氧化碳占空气总体积的0.03%，正常情况下能维持这个含量基本不变是因为自然界存在如图所示的循环过程，图中A处不包括下列哪项（）

A. 发展和利用太阳能 B. 植物的呼吸作用

C. 人和动物的呼吸 D. 含碳燃料的燃烧

【解析】二氧化碳的循环使二氧化碳在自然界中相对稳定，对生命活动非常重要，对循环中的每一个环节都要掌握。由题中图示显示，A处应是消耗氧气，产生二氧化碳，B、C、D都符合这一要求。

【答案】A

例2：常用二氧化碳灭火的原因是

A. 它是一种能溶解于水的气体

B. 降温加压下它可以变成固体“干冰”

C. 通常状况下，它的密度比空气的密度大

D. 它不能燃烧也不能支持燃烧

【解析】二氧化碳能灭火是因为二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，但是氮气也能灭火（氮气不能燃烧也不能支持燃烧），为什么不常用氮气来灭火呢?由于在通常状况下，氮气的密度比空气的密度小，不会覆盖在燃烧的物体上，不能隔绝空气，而通常状况下，二氧化碳的密度比空气的密度大，能覆盖在燃烧的物体上，使燃烧的物体与空气隔绝。因此常用二氧化碳来灭火，既利用了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质，又利用了通常状况下它的密度比空气的密度大的物理性质。

【答案】CD

例3：实验室里，有两支试管分别充满了氧气和二氧化碳气体，你有哪些方法来鉴别这两种气体？

【解析与答案】鉴别这两种气体的方法很多，可以从氧气和二氧化碳的性质对比进行鉴别：氧气不易溶解于水，化学性质比较活泼：能支持燃烧、供给呼吸；二氧化碳能溶解于水，通常情况下不能支持燃烧、不供给呼吸、能与水反应生成碳酸（能使石蕊试液变红）、能和氢氧化钙溶液反应。因此鉴别方法可以是如下几种：（1）取样，用燃着的木条伸入，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳；（2）取样，然后分别倒入石蕊试液，振荡，溶液变红的是二氧化碳，另一种是氧气；（3）分别向两支集满二氧化碳和氧气的试管中倒入澄清石灰水，堵住试管口并振荡，澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，不变的是氧气。（4）将两支集满二氧化碳和氧气的试管倒置在水中，水面上升较高的是二氧化碳，较低的是氧气。

例4：某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，（石蕊与酸接触会变红）分别按下图进行实验。回答下列问题：

（1）观察到纸花的颜色变化：Ⅰ.纸花变红；Ⅱ ；Ⅲ. 纸花不变；Ⅳ ；

（2）该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验，说明了。

（3）该同学进行四组对比实验的目的是。

【解析】本题是通过实验对比，探究使紫色石蕊试液变红的是碳酸而不是二氧化碳，实验Ⅰ、Ⅱ起到了对比作用，可以观察到稀醋酸使紫色石蕊变红，而水却不能，Ⅲ中说明二氧化碳不能使石蕊变红色，说明二氧化碳与水反应生成的碳酸具有这个性质。

【答案】（1）不变红变红（2）酸能使紫色石蕊变红，水却不能（3）证明二氧化碳与水反应能生成碳酸，而碳酸能使紫色石蕊变红

例5：（1）如图（甲）是实验室制备二氧化碳的装置图，该装置图的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制取二氧化碳，可起到节约药品和取用方便的效果。图（乙）装置中哪些可以起到与图（甲）装置相同的效果？（填写编号）

甲

A B C D

乙

（2）某同学设计了一个有关二氧化碳的探究实验，以下是实验报告的一部分，请填写实验目的和有关实验仪器的名称。

实验目的：。

仪器和试剂：、玻璃管、二氧化碳气体、肥皂水等。

实验步骤

现象和结论

1. 将标有“A”或“B”的两个空量筒（2 000 mL）放在实验台上，往B量筒中充满二氧化碳气体。

2. 用玻璃管蘸取少量肥皂水，在两个量筒上方分别吹出一个肥皂泡（两个肥皂泡大小相仿，内含空气），使其缓缓落入两个量筒中，并观察现象。

A量筒中的肥皂泡不久即沉入量筒的底部，而B量筒中的肥皂泡基本上不下沉，悬浮在中间，说明二氧化碳的密度比空气的大。

【解析】这是一道实验综合题，涉及实验的注意事项、装置的选择和改进、生成气体的探究等多个问题。结合实验室制取二氧化碳的药品的选择原则，装置的特点以及二氧化碳的化学性质等，再加上认真阅读题中所给条件作答。

【答案】（1）B D。（2）验证二氧化碳气体的密度比空气大（或者比较二氧化碳气体和空气的密度大小）；2 000 mL量筒2只。

知识点2：一氧化碳的性质与用途

一）一氧化碳的物理性质

在通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水。（实验室制取CO只能用排水法收集）

想一想：水能防止CO中毒吗？

二）一氧化碳的化学性质

1. 毒性

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，造成生物体缺氧而中毒。

2. 可燃性

——作燃料（是煤气的主要成分）

现象：（1）纯净的 CO 安静燃烧，产生蓝色火焰，同时放出大量热。

（2）产生使澄清石灰水变浑浊的气体

注意：CO和H₂一样，与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯（方法与H₂一样）

2CO + O₂ 2CO₂

C+CO₂ 2CO（吸收热量）

C + O₂ CO₂

3. 还原性

CO+ CuO Cu + CO₂——冶炼金属

现象：黑色粉末变红，澄清的石灰水变浑浊

注意：①实验时操作顺序为，先通CO，后加热；实验完毕，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却；

②需对尾气处理，方法是将CO点燃转变为CO₂（或收集起来）。

一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe₂O₃ ^高温2Fe + 3CO₂

三）一氧化碳的用途（）

1. 作燃料（利用一氧化碳燃烧时放出热量）

2. 冶炼金属（利用其还原性，通常还原一些金属氧化物）

【典型例题】

例1：欲除去CO₂中混有的少量CO气体，可采用的方法是（）

A. 将混合气体点燃 B. 将混合气体通过澄清的石灰水

C. 将混合气体通过灼热的CuO D. 将混合气体通过灼热的炭层

【解析】本题是有关CO与CO₂的鉴别与除杂。如果要除去CO₂中混有的少量CO气体，一般是将混合气体通过灼热的CuO等金属氧化物；如果要除去CO中混有的少量CO₂气体，一般是将混合气体通过澄清的石灰水，或是将混合气体通过灼热的炭层。此题A的意图是想将混合气体中的CO通过点燃的方法使之转化为CO₂而除去，但是因为混合气体的主要成分是CO₂，CO₂不支持燃烧，因此很难点燃。另外要点燃就必须引入O₂，而O₂的量又很难控制，一旦过量，引入的O₂就会成为新的杂质；B、D除去的是CO₂气体；C利用CO的还原性而将其除去。

【答案】C

例2：下列物质中，不能用来鉴别CO和CO₂的是（）

A. 澄清的石灰水 B. 蒸馏水

C. 灼热的氧化铜 D. 紫色的石蕊试液

【解析】此题考查二氧化碳和一氧化碳性质的差异。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与水生成的碳酸能使紫色石蕊试液显红色，一氧化碳能使灼热的氧化铜由黑色变为红色。

【答案】B

例3：用下图所示的仪器组装一套实验装置，并完成下列实验任务：①用干燥的CO气体还原CuO②检验CO还原CuO的气体生成物，请回答下列问题：（浓硫酸具有吸水性，使气体干燥）

（1）实验进行时，若要气体从左向右流动，则这套装置的连接顺序应是（填仪器接口字母）：

（）接（），（）接（），（）接（）。

（2）实验开始时，先通入CO气体，后加热氧化铜的理由是。

（3）A中澄清石灰水的作用是___________________。

（4）该套实验装置从环境保护的角度考虑，可能存在的不足是_____________，你提出的合理处理建议是____________________________________。

【解析】根据图示仪器及药品可知：打开D中分液漏斗的活塞排出D中的一氧化碳，这时的气体中含有一定量的水蒸气；为得到干燥的一氧化碳，应用C中的浓硫酸加以干燥；干燥后的一氧化碳用来还原氧化铜；然后将尾气通入A的澄清石灰水中，来检验生成物二氧化碳。由于一氧化碳既不溶于水也不与石灰水反应，将由导管b导出，而CO有毒，会污染空气，应增加必要的尾气处理装置。

【答案】（1）gefcda （2）防止加热CO和空气的混合气体时发生爆炸

（3）检验生成的气体是二氧化碳（4）缺少尾气处理装置点燃尾气（或用气球收集）

例4：仿照下图中C→CO转化的表示方法，将下图中C、CO、CO₂、H₂CO₃、CaCO₃等五种物质之间的转化关系用“→”连接起来，并在箭头旁标明必需的其他反应物及反应条件。

【解析】本题主要考查碳及其化合物的重要反应，要求对课本中重要的基础知识进行全面而准确的搜索，进而建立起相关反应的知识网络。这里，特别要注意反应的可行性和反应条件描述的准确性。

【答案】

例5：无色气体A的密度比空气大，不能燃烧，A溶于水可生成B，B能使石蕊试液变红；B很不稳定，很容易分解成A和C；A与灼热的黑色固体D反应，可生成无色气体E，E燃烧时火焰为蓝色，燃烧后生成A；将A通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，并生成白色沉淀F。

根据上述实验及现象，写出各物质的化学式：A______，B______，C______，D______，E______，F______。

【解析】这是一道物质推断题，题目中给出了实验步骤及出现的现象。可把各物质间的转化关系归纳为图示列出：

这样，各物质之间的转化关系就十分清晰了，这对各有关物质的推断十分有利。

物质A暴露出来的实验现象比较充分，汇集起来有以下几点：①A是无色气体，密度比空气大；②不能燃烧；③A能溶于水与水反应生成B，B可使石蕊试液变红；④A可使澄清石灰水变浑浊；⑤A与灼热的黑色固体D反应，生成无色气体E；⑥E燃烧时发出蓝色火焰并生成A。根据这些现象和物质间的转化关系，可以断定A是二氧化碳。

将A作为突破口扩展开来：由CO₂+H₂O→B，可知B是碳酸；由H₂CO₃→CO₂+C，可知C是水；由CO₂与石灰水反应生成白色沉淀，可知F是碳酸钙；由E（无色气体）+O₂CO₂，可知E是一氧化碳；由CO₂+D→CO，可知D为木炭。

【答案】A为CO₂，B为H₂CO₃，C为H₂O，D为C；E为CO，F为CaCO₃。

四、本讲小结

1. C、CO具有相同的化学性质，都有（1）可燃性（2）还原性

2. CO和CO₂的分子构成不同表明它们在性质上有很大的差异。CO能进一步与氧结合生成CO₂，表现出CO具有还原性。CO₂可提供氧，表现出氧化性。

CO与CO₂性质上有很大区别，但可相互转化

五、应考锦囊

1. 掌握二氧化碳的性质；灵活运用二氧化碳的性质解释生活中的一些化学现象并分析其用途。

2. 一氧化碳的可燃性、还原性、毒性这三点化学性质是命题的热点，常以实验题的形式考查CO的还原性，在有关日常生活的考题中考查CO的可燃性和毒性，

如：一氧化碳还原氧化铜的实验中，要把握住正确的操作顺序：①验纯；②通CO（防止CO和O₂混合，遇火发生爆炸）；③加热；④停止加热；⑤继续通CO，直到试管冷却（防止Cu再次被氧化）。同时注意尾气处理，因为CO有毒，排放到空气中会造成污染。处理尾气的一般方法有点燃尾气、用气球收集尾气、用集气瓶收集尾气后点燃或改进装置使一氧化碳能回收利用等。

3. 对碳和碳的化合物之间的转化与比较的考查

六、超前思维（第七单元）

1. 燃烧的条件：（缺一不可）

（1）（2）（3）

2. 灭火的原理：（只要消除燃烧条件的任意一个即可）

（1）（2）（3）

3. 影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积

使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有

（2）燃料与空气有足够大的。

4. 爆炸：可燃物在空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。

一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火种均有可能发生爆炸。

5. 三大化石燃料：煤、石油、天然气（都是物、均为不可再生能源）

（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；

煤燃烧排放的污染物：SO₂、NO₂（引起酸雨）、CO、烟尘等

（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；

汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘

（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。

6. 两种绿色能源：沼气、乙醇

（1）沼气的主要成分：

甲烷的化学式：（最简单的有机物）

物理性质：无色，无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。

化学性质：可燃性 CH₄+2O₂^点燃CO₂+2H₂O （发出色火焰）

（2）乙醇（俗称：酒精，化学式：C₂H₅OH）

化学性质：可燃性 C₂H₅OH+ 3O₂^点燃2CO₂+3H₂O

工业酒精中常含有有毒的甲醇CH₃OH，故不能用工业酒精配制酒！

乙醇汽油：优点 ①节约石油资源 ②减少汽车尾气

③促进农业发展 ④乙醇可以再生

7. 化学反应中的能量变化

（1）放热反应：如所有的燃烧

（2）吸热反应：如一般条件为“高温”的反应

8. 新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能

氢气是最理想的燃料：2H₂ + O₂ 2H₂O

（1）优点：

（2）需解决问题：①如何大量廉价地制取氢气？ ② 如何安全地运输、贮存氢气？

【模拟试题】（答题时间：45分钟）

一、选择题

1. 下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是（）

A. 二氧化碳不易溶于水

B. 二氧化碳无色无味

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

2. 二氧化碳可用于灭火的原因是（）

A. 二氧化碳的密度比空气大 B. 二氧化碳不燃烧

C. 二氧化碳不支持燃烧 D. 以上三个原因都有

3. 将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的环境。干冰能产生白雾的原因是（）

A. 干冰升华出大量的水蒸气

B. 干冰升华出大量的白色二氧化碳气体

C. 干冰升华时吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴

D. 干冰被空气中的氧气氧化产生了大量的白色气体

4. 下列物质造成的火灾不宜用二氧化碳灭火的是（）

A. 木柴燃烧 B. 石油燃烧

C. 镁条等活泼金属燃烧 D. 塑料制品燃烧

5. 二氧化碳通入紫色石蕊试液中，试液变红的原因是（）

A. 二氧化碳能溶于水

B. 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使其变红

C. 二氧化碳的密度比空气大

D. 二氧化碳能和紫色石蕊反应

6. 常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是（）

A. 水 B. 澄清石灰水 C. 氧气 D. 木炭

7. 鉴别氢气、氧气、空气和二氧化碳四瓶无色气体，最好的方法是（）

A. 分别测定四种气体的密度

B. 分别倒入澄清石灰水

C. 将燃烧的木条分别放入四个集气瓶中

D. 分别称量四瓶气体的质量

8. 炎热的夏季，人们常喝啤酒、可乐等气体饮料来消暑，当我们打开气体饮料时，会有很多气体冒出，该气体是（）

A. 氧气 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 氮气

9. 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳的物理性质的是（）

A B C D

10. 在蔬菜大棚内种植蔬菜、花卉等经济作物时，常向大棚内释放适量的二氧化碳，这样做的目的是（）

A. 使害虫窒息死亡，有效预防病虫害的发生

B. 促进植物的光合作用，提高产量

C. 产生温室效应，使棚内温度降低

D. 避免火灾发生

11.下列说法正确的是（）

A. 有人用煤炉取暖时，为防止一氧化碳中毒，在炉子上放一盆水。

B. 在用CO还原CuO的实验中，尾气中CO的含量很少，可以不必处理。

C. 某同学夜间发现家中煤气泄漏，他立刻拉开电灯开关进行检查。

D. CO没有颜色和气味，民用煤气中常加有恶臭味的物质。是为更好的防止煤气中毒。

12. 在①相对分子质量；②碳元素的质量分数；③原子个数；④氧元素的质量分数；⑤元素种类等五项中，CO和CO₂这两种物质相同的是（）

A. ①和② B. ②和④ C. 只有⑤ D. ①和③

13. 分子数相同的一氧化碳和二氧化碳，它们的质量比为（）

A. 1∶2 B. 2∶1 C. 7∶11 D. 11∶7

二、填空题

1. 你能想出几种方法来鉴别CO和CO₂气体：

（1）_______________ （2）_______________

（3）_______________ （4）_______________

2. 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）

3. 向紫色石蕊溶液中通入CO₂，溶液变为_________色，反应的方程式是___________，加热后溶液呈___________色，反应的方程式是______________；盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜，这层白膜的成分主要是_________________，要洗净表面的白膜要用______________，其反应的化学方程式可表示为_________________________________。

4. 在木炭、一氧化碳、二氧化碳、氧气四种物质中，其中一种物质具有的某种性质（特性），是其他三种物质所不具有的。例如，常温常压时木炭是固体，其他三种物质是气体，木炭与其他三种物质的状态不同。试按上述要求再列举4例：

（1）；

（2）；

（3）；

（4）。

﹡5. 一定量的二氧化碳气体通入过量的石灰水中，得到xgCaCO₃沉淀；若将CO₂通过下列变化CO₂→CO→CO₂，再通入过量的澄清石灰水中得到ygCaCO₃沉淀，则x和y的关系是______。

6. 已知X是有毒且不溶于水的气体，Y是不支持燃烧的气体，Z是不溶于水的固体，X、Y、Z之间有如下转化关系。请回答下列问题。

（1）写出X的化学式_________；

（2）写出Z和稀盐酸反应生成Y的化学方程式：___________________________

（3）“物质的组成与结构决定物质的性质”是重要的化学思想。气体X、Y都含有________元素和________元素，但它们的物理性质、化学性质都不同。请举出X、Y性质不同的一个例子________________________________。

三、实验题

1. 如图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置.

（1）图中有一处明显的错误，是________________________________.

（2）装置A中物质的名称是___________ 和______________________.

（3）装置B用来证明二氧化碳与水的反应，B中应装入的溶液是______________________，实验现象是_________________________________.

（4）装置C中盛有澄清的石灰水，通入二氧化碳的实验现象是_____________________，反应的化学方程式是_____________________.

（5）在装置D中，___________蜡烛先熄灭，说明二氧化碳___________ 和__________，因此可以用二氧化碳来___________ .

﹡2. 小强、小明和小梅三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：“木炭与一氧化铅（化学式为PbO）反应生成铅的同时产生的气体一定全部为二氧化碳吗?”请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。

（1）猜想：小强认为：反应产生的气体全部为二氧化碳。小明认为：反应产生的气体全部为一氧化碳。小梅认为：反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳。

（2）设计实验：根据各自的猜想，他们共同设计了实验，实验装置如下图（他们在实验中进行了规范操作和细致的观察）。

（3）现象与结论：如果小强的猜想正确，装置B、C中的实验现象是；

如果小明的猜想正确，装置B、C中的实验现象是；

如果小梅的猜想正确，装置B、C中的实验现象是。

（4）此实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是。

（5）根据上述实验及学习的木炭与CuO、Fe₂O₃的反应，请你归纳出单质碳的一项重要用途是。

四、计算题

某钙片的标签如图所示，可知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素。

（1）请通过计算说明此标签中的含钙量是否错误。

（2）为测定其真实的含钙量，小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中，发生的化学反应是：CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+H₂O＋CO₂↑，充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量。小东做了三次实验，数据如下：

物质的质量	第一次	第二次	第三次	平均值
反应前：烧杯+盐酸	22 g	22 g	22 g	22 g
10片钙片	8 g	8 g	8 g	8 g
反应后：烧杯+剩余物	26.7 g	26.5 g	26.9 g	26.7g