第六单元碳和碳的化合物
02
课题2二氧化碳
一、二氧化碳的性质（★★★★★）
1.物理性质（1）常温下，二氧化碳是一种无色无味的气体。固态二氧化碳为白色雪花状固体，俗称干冰，常用作制冷剂，也可用于人工降雨。
（2）能溶于水（常温下1体积水中大约可溶解1体积二氧化碳气体）
（3）密度比空气大
操作过程:用装满CO2气体的集气瓶向纸简中倾倒:二氧化碳气体，虽然我们看不到气体向纸筒中流动的过程，但是一段时间之后,发现倾倒CO2气体的纸筒向下倾斜，说明CO2气体的密度大于空气。
操作过程:向充满二氧化碳的矿泉水瓶中注入一定量的水，然后再将瓶盖盖上，晃动一下，发现瓶子瘪了。由此说明，二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳。
2.化学性质
（1）CO2不能燃烧，也不支持燃烧
观察到下面的蜡烛先熄灭，因为CO2气体既不燃烧也不支持燃烧，而且密度比空气大。当CO2气体进入烧杯中时将首先占领下面的空间，自下而上依次“淹没”两支蜡烛。这个实验得到的结论是：CO2既不燃烧也不支持燃烧而且密度比空气大，所以我们可以用二氧化碳来灭火！
（2）CO2不支持呼吸
由于CO2不支持呼吸，所以在进入可能含有高浓度CO2气体的环境（如山谷、山洞、菜窖）中之前，应该做“灯火实验”，确认环境中的氧气含量可以支持蜡烛的燃烧之后才可以进入，以免发生事故。
（3）二氧化碳可以和水反应
物质介绍：①石蕊，初中化学接触的两种指示剂之一，呈紫色，遇到酸性物质会变成红色。
②醋酸，初中常见的酸之一，是食醋的主要成分。
实验用品介绍：喷壶、一个浸泡过紫色石蕊试液的干燥小花（以后简称紫色小花），一瓶集满CO2的集气瓶。
操作过程及实验现象：
①向紫色小花上喷洒一些醋酸，发现小花变红了。
②向紫色小花上喷洒一些水，发现小花还是紫色的。
③将紫色小花直接放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花还是紫色的。
④将喷过水的紫色小花放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花变红了。
实验分析：
①实验(Ⅰ)和(Ⅱ)对比说明：石蕊遇酸性物质变红，蒸馏水不能使紫色石蕊小花变红；
②实验(Ⅲ)说明:干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红；
③实验(Ⅲ)和(Ⅳ)对比说明：二氧化碳和水发生反应生成了酸性物质。
实验结论：二氧化碳和水发生反应生成了酸性物质碳酸，使紫色石蕊试液变红。
化学方程式：CO2＋H2O===H2CO3；碳酸很不稳定，容易分解成水和二氧化碳：H2CO3===H2O＋CO2↑。
（4）二氧化碳和澄清石灰水的反应
①化学方程式：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
二、二氧化碳的用途（★★★★★）
三、二氧化碳的实验室制取（★★★★★）
1.发生装置的选择
实验室制取二氧化碳选择稀盐酸和块状大理石，故发生装置选择固液常温型。
3.实验反思
(1)收集气体时如何验满？
答：将一根燃着的小木条放到集气瓶口，若木条熄灭，则证明已收集满。
(2)实验室能不能用稀硫酸代替稀盐酸？为什么？
答：不能，稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙（CaSO4）微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻碍反应的进行。
(3)实验室能不能用碳酸钠粉末代替大理石？为什么？
答：不能，因为碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太快，来不及收集气体。
(4)怎么除去CO2中混有的少量HCl？
答：将混合气体通过饱和的小苏打溶液，若要收集干燥的二氧化碳，只需再通过浓硫酸除去水蒸气。