4.氧气与二氧化碳的物理性质的比较
二氧化碳
氧气
溶解性(水中)
能溶于水
不易溶于水
色、态、味
无色、无味的气体
密度
比空气大
5.二氧化碳有毒吗?
无毒.空气中含有二氧化碳,人体的生命活动中产生二氧化碳,它在自然界中的碳循环中起重要作用.但空气中二氧化碳的体积分数达到1%,对人体有害,达到10%,会使人窒息.现在人们普遍认为,二氧化碳是污染物,它的过量排放会对环境造成危害,最显著的是容易造成温室效应.
议一议
小明发现久盛石灰水的试剂瓶内壁常常附着一层白色的固体物质,他用水能洗掉吗?为什么?
【例题精讲】
例1 检验氢气中是否混有二氧化碳气体,常选用
A.灼热的氧化铜
B.灼热的木炭
C.氢氧化钠溶液
D.澄清的石灰水
分析:气体通过灼热的氧化铜可以检验是否含有氢气或除去少量的氢气;灼热的木炭能和二氧化碳反应生成一氧化碳,但无明显现象;氢氧化钠溶液和二氧化碳能反应生成易溶于水的碳酸钠,也无明显现象;石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙沉淀,现象明显.
答案:D
例2 将二氧化碳依次通过图5—3装置,写出A、B两处可观察到的现象和结论:A处___________,__________.B处___________,___________.
分析:本题着重考查二氧化碳的化学性质.二氧化碳通入紫色石蕊试液中,与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色.二氧化碳本身不能燃烧,一般也不支持燃烧,故使蜡烛熄灭.由于二氧化碳的密度比空气大,使下层蜡烛先熄灭.
答案:A处:紫色石蕊试液变红;二氧化碳溶于水生成碳酸.B处:下层蜡烛火焰先熄灭,上层的后熄灭;二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大.
例3 有一种无色的气体A,它不燃烧也不支持燃烧,A溶于水生成B,B能使紫色石蕊试液变红色,B不稳定,能分解出C和气体A,气体A能使澄清石灰水变浑浊,生成白色沉淀D,说明A、B、C、D各是什么物质,并写出有关反应的化学方程式.
分析:这是教科书中的一道推断题.依据物质的性质、相互反应和反应中伴随的现象,
应一步一步地去推理和判断.本题的关键是气体A的推断,能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,熟悉H2CO3的生成和分解是第二个关键之处.由此可见记住重要反应的现象,对于快速解推断题十分重要.
答案:A是二氧化碳,B是碳酸,C是水,D是碳酸钙.
发生的反应方程式为:
CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
例4 碳在氧气中全部燃烧后,同时生成CO和CO2气体共10 g,将混合气通入过量的澄清石灰水(CO不与石灰水反应),生成沉淀10 g,求参加反应的碳的质量.
分析:根据题目可知,碳与氧气的反应有两种情况:①碳与充足氧气反应生成二氧化碳②碳与不充足氧气反应生成一氧化碳;在两个反应中都要消耗碳,故参加反应的碳的质量是两个反应中消耗碳的质量之和.本题的计算切入点为用10 g CaCO3沉淀求CO2的质量,再以CO2的质量求CO和C的质量.
解:设混合气体中CO2的质量为x.
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44 100
x 10 g
44:100=x:10 g x=4.4 g
混合气体中CO的质量为:10 g-4.4 g=5.6 g
设:生成4.4 g CO2需要碳的质量为y1,生成5.6 g CO需要碳的质量为y2.
C+O2 CO2_ 2C+O2 2CO
12 44 24 46
y1 4.4 g y2 5.6 g
12:44=y1:4.4 g 24:56=y2:5.6 g
y1=1.2 g y2=2.4 g
所以参加反应的碳的质量为:y1+y2=1.2 g+2.4 g=3.6 g
答案:参加反应的碳的质量为3.6 g.
例5 铜和碳酸钙的混合物在空气中充分灼烧,完全反应后发现灼烧前后混合物的质量不变,求混合物中铜的质量分数.
二氧化碳
氧气
溶解性(水中)
能溶于水
不易溶于水
色、态、味
无色、无味的气体
密度
比空气大
5.二氧化碳有毒吗?
无毒.空气中含有二氧化碳,人体的生命活动中产生二氧化碳,它在自然界中的碳循环中起重要作用.但空气中二氧化碳的体积分数达到1%,对人体有害,达到10%,会使人窒息.现在人们普遍认为,二氧化碳是污染物,它的过量排放会对环境造成危害,最显著的是容易造成温室效应.
议一议
小明发现久盛石灰水的试剂瓶内壁常常附着一层白色的固体物质,他用水能洗掉吗?为什么?
【例题精讲】
例1 检验氢气中是否混有二氧化碳气体,常选用
A.灼热的氧化铜
B.灼热的木炭
C.氢氧化钠溶液
D.澄清的石灰水
分析:气体通过灼热的氧化铜可以检验是否含有氢气或除去少量的氢气;灼热的木炭能和二氧化碳反应生成一氧化碳,但无明显现象;氢氧化钠溶液和二氧化碳能反应生成易溶于水的碳酸钠,也无明显现象;石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙沉淀,现象明显.
答案:D
例2 将二氧化碳依次通过图5—3装置,写出A、B两处可观察到的现象和结论:A处___________,__________.B处___________,___________.
分析:本题着重考查二氧化碳的化学性质.二氧化碳通入紫色石蕊试液中,与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色.二氧化碳本身不能燃烧,一般也不支持燃烧,故使蜡烛熄灭.由于二氧化碳的密度比空气大,使下层蜡烛先熄灭.
答案:A处:紫色石蕊试液变红;二氧化碳溶于水生成碳酸.B处:下层蜡烛火焰先熄灭,上层的后熄灭;二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气大.
例3 有一种无色的气体A,它不燃烧也不支持燃烧,A溶于水生成B,B能使紫色石蕊试液变红色,B不稳定,能分解出C和气体A,气体A能使澄清石灰水变浑浊,生成白色沉淀D,说明A、B、C、D各是什么物质,并写出有关反应的化学方程式.
分析:这是教科书中的一道推断题.依据物质的性质、相互反应和反应中伴随的现象,
应一步一步地去推理和判断.本题的关键是气体A的推断,能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,熟悉H2CO3的生成和分解是第二个关键之处.由此可见记住重要反应的现象,对于快速解推断题十分重要.
答案:A是二氧化碳,B是碳酸,C是水,D是碳酸钙.
发生的反应方程式为:
CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
例4 碳在氧气中全部燃烧后,同时生成CO和CO2气体共10 g,将混合气通入过量的澄清石灰水(CO不与石灰水反应),生成沉淀10 g,求参加反应的碳的质量.
分析:根据题目可知,碳与氧气的反应有两种情况:①碳与充足氧气反应生成二氧化碳②碳与不充足氧气反应生成一氧化碳;在两个反应中都要消耗碳,故参加反应的碳的质量是两个反应中消耗碳的质量之和.本题的计算切入点为用10 g CaCO3沉淀求CO2的质量,再以CO2的质量求CO和C的质量.
解:设混合气体中CO2的质量为x.
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44 100
x 10 g
44:100=x:10 g x=4.4 g
混合气体中CO的质量为:10 g-4.4 g=5.6 g
设:生成4.4 g CO2需要碳的质量为y1,生成5.6 g CO需要碳的质量为y2.
C+O2 CO2_ 2C+O2 2CO
12 44 24 46
y1 4.4 g y2 5.6 g
12:44=y1:4.4 g 24:56=y2:5.6 g
y1=1.2 g y2=2.4 g
所以参加反应的碳的质量为:y1+y2=1.2 g+2.4 g=3.6 g
答案:参加反应的碳的质量为3.6 g.
例5 铜和碳酸钙的混合物在空气中充分灼烧,完全反应后发现灼烧前后混合物的质量不变,求混合物中铜的质量分数.