《二氧化碳的性质和用途》考点精粹

二氧化碳的物理性质

（1）实验探究二氧化碳的物理性质

	实验方案	实验现象
方案一	如图，制取一瓶CO₂，观察二氧化碳的颜色，闻气味	集气瓶中的CO₂气体没有颜色、没有气味（通常情况下，CO₂是无色无味的气体。）
方案二	①把烧杯放在天平的左盘上，利用砝码调节天平平衡； ②向烧杯内通入CO₂气体，观察天平的指针	天平的指针偏左（二氧化碳的密度比空气的密度大）
方案三	【实验6-4】向一个收集满氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约$\frac {1} {3}$体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡	一段时间后，塑料瓶变瘪（二氧化碳溶于水中，使瓶内气体减少，导致瓶内气体压强减小，大气压强使塑料瓶变瘪）

（2）二氧化碳的物理性质

通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，升华时吸收大量的热，可作制冷剂。

二氧化碳的化学性质

（1）【实验6-3】CO₂既不燃烧也不支持燃烧

实验方案	在烧杯中点燃两支高低不等的蜡烛，沿烧杯壁倾倒CO₂，如图所示
实验现象	燃着的蜡烛自下而上依次熄灭
实验分析	CO₂气体不能燃烧，不支持燃烧，且密度比空气大。倾倒时会在烧杯底部聚集较多的CO₂，使下方蜡烛首先接触到CO₂而先熄灭，上方的蜡烛后接触到CO₂而后熄灭
实验结论	一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，且密度大于空气的密度

拓展

化学性质较活泼的金属，例如镁条点燃后放入二氧化碳里能够继续燃烧，发生反应的化学方程式：$2 Mg + CO _ {2} \stackrel {\text {点燃}} {=} 2 Mg＋C$，所以二氧化碳不支持所有可燃物燃烧是错误，应强调“一般情况下”二氧化碳不支持燃烧。

（2）【实验6-5】二氧化碳和水反应（对比试验中使用的是小花使用是石蕊溶液染成紫色的干燥纸花）

实验操作
实验现象	纸花变红	纸花不变色	纸花不变色	纸花变红
实验分析	说明醋酸能使紫色石蕊变红	说明水不能使紫色石蕊变红	说明CO₂不能使紫色石蕊变红	说明CO₂与水生成了一种酸性物质能使紫色石蕊变红
实验结论	①CO₂与H₂O发生化合反应生成碳酸，反应的化学方程式为$CO _ {2} + H _ {2} O= H _ {2} CO _ {3}$； ②碳酸能使紫色石蕊溶液变红

说明

（1）CO₂能溶于水属于CO₂的物理性质，而CO₂与H₂O反应属于CO₂的化学性质。

（2）碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。

$H _ {2} CO _ {3} = H _ {2} O + CO _ {2} \uparrow$

当将变红的纸花烘干时，碳酸分解，二氧化碳从溶液中逸出，红色纸花又变成紫色。

（3）二氧化碳与澄清石灰水反应

实验操作	把CO₂通入澄清的石灰水中，如图所示
实验现象	澄清石灰水变浑浊
实验分析	二氧化碳与石灰水反应，生成了难溶于水的物质，故澄清石灰水变浑浊
实验结论	CO₂能使澄清石灰水变浑浊，其反应的化学方程式为$CO _ {2} +Ca ( OH ) _ {2} = CaCO _ {3} \downarrow + H _ {2} O$

（4）二氧化碳的化学性质小结

①一般情况下，CO₂不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸（总结为“三不”），CO₂无毒。

②CO₂能与H₂O反应：$CO _ {2} + H _ {2} O = H _ {2} CO _ {3}$。

③CO₂能使澄清石灰水变浑浊：$CO _ {2} + Ca ( OH ) _ {2} = CaCO _ {3} \downarrow + H _ {2} O$，该反应可用于检验二氧化碳。

④CO₂具有氧化性。在$CO _ {2} + C \stackrel {\text {高温}} {=} 2 CO$中，CO₂提供氧将碳氧化为CO，CO₂失去氧被还原为CO，所以在该反应中CO₂是氧化剂，具有氧化性。

⑤CO₂在叶绿体的作用下能发生光合作用，$ 6 CO_ {2} + 6 H _ {2} O$${} _ {6} H _ {12} O _ {6} + 6 O _ {2}$。

二氧化碳的用途

物质的组成和结构决定了物质的性质，物质的性质决定了物质的用途。

二氧化碳的性质	二氧化碳的用途
一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧（化学性质），密度比空气大（物理性质）	用来灭火
（化学性质）	光合作用的原料，作气体肥料
用CO₂、H₂O、NaCl等生产纯碱（Na₂CO₃）（化学性质）	化工产品的原料
干冰升华吸热（物理性质）	作制冷剂，人工降雨等

说明

二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途，二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中二氧化碳的体积分数达到1%时，人就会感到气闷、头昏、心悸；当空气中二氧化碳的体积分数为4%~5%时，人就会感到气喘、头痛、眩晕；当空气中二氧化碳的体积分数达到10%时，人会神志不清、呼吸停止，以致死亡。因此，在人群密集的地方应该注意通风换气。