二氧化碳与一氧化碳 [复制链接]

二氧化碳与一氧化碳

一、二氧化碳的性质

1．物理性质

（1）通常状况

颜色

气味

密度

溶解性

无色

无味

比空气的大

能溶于水

（2）固态CO2

固态二氧化碳俗称干冰，干冰容易吸收热量升华。

2．化学性质

实验

现象

结论

反应的化学方程式

（1）熄灭蜡烛

下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭

二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气的大

—

（2）与水化合

紫色石蕊溶液变红

二氧化碳与水反应生成碳酸

CO2+H2OH2CO3

（3）与澄清石灰水反应

澄清石灰水变浑浊

二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，该反应可用于检验二氧化碳

Ca(OH)2+CO2

CaCO3↓+H2O

易错提醒理解二氧化碳性质的常见误区

误区1　错误地认为二氧化碳气体能使紫色石蕊溶液变红。使紫色石蕊溶液变红的不是二氧化碳气体，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。

误区2　错误地认为“二氧化碳溶于水”等同于“二氧化碳与水反应”。二氧化碳溶于水发生的是物理变化，二氧化碳与水反应发生的是化学变化，二者本质不同。

误区3　错误地认为二氧化碳不支持所有物质的燃烧。一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，但特殊情况下也能支持燃烧，金属活动性强的金属如镁条点燃后放入二氧化碳中能继续燃烧，反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。

二、二氧化碳对生活和环境的影响

1．二氧化碳的用途[来源。xx。k.Com]

二氧化碳在生活和生产中具有广泛的用途(性质决定用途)。

二氧化碳的性质

用　途

不能燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大

用于灭火

CO2+H2O淀粉+O2

光合作用的原料，作气体肥料

能和水及其他物质反应

制汽水，作化工原料等

干冰升华吸热

用于冷藏食物、人工降雨、制舞台云雾等

2．二氧化碳对人体健康的影响

二氧化碳本身没有*性，但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳含量超过正常含量时，会对人体健康产生影响。因此，在人群密集的地方应该注意通风换气。

3．二氧化碳对环境的影响

大气中二氧化碳(还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等)含量的增加会引起“温室效应”。

延伸拓展（1）温室效应的危害：全球变暖将可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，造成农业减产；引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性等。

（2）防止温室效应加剧的措施：

①减少化石燃料的使用，多利用太阳能、风能、地热能等清洁能源。

②促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率。

③大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。

④采用物理或化学方法，人工吸收CO2等。

⑤倡导“低碳”生活。

三、一氧化碳

1．物理性质

颜色

气味

状态

密度

溶解性

无色

无味

气体

比空气的小

难溶于水

2．化学性质

（1）可燃性：一氧化碳能够燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。化学方程式为2CO+O22CO2。

（2）还原性：一氧化碳还原氧化铜的化学方程式：CO+CuOCu+CO2。

（3）*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再与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。

温馨提示一氧化碳使人中*与二氧化碳使人窒息的原理不同，前者是因为一氧化碳有*，吸入人体会造成中*，后者是由于二氧化碳不能供给呼吸，使人缺氧而窒息。

3．用途

（1）CO燃烧能放出大量的热，因此可用作燃料。

（2）CO具有还原性，可用于冶金工业。

延伸拓展

煤炉中①②③处发生的反应主要是

①C+O2CO2；

②C+CO22CO(吸收热量)；

③2CO+O22CO2。

四、一氧化碳还原氧化铜

氧化铜自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铜。

灼热的氧化铜可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铜+X（氧化物）。

1．装置：

2．化学反应

CO与CuO反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2。

CO2与Ca(OH)2(澄清石灰水)反应的化学方程式：Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。

3．反应现象

①黑色固体变成红色②导管口有气泡冒出③澄清石灰水变浑浊

4．实验步骤

（1）连接装置

（2）检查装置的气密性。

（3）点燃加热尾气的酒精灯。

（4）通入CO，排除串联装置中的空气。

（5）加热CuO。

（6）停止加热CuO。

（7）通入CO，排净残留在串联装置中的空气。

（8）停止点燃尾气。

注：①先通入CO一会儿，是为了防止玻璃管内的空气没有排尽，加热时发生爆炸。

②继续通入CO到玻璃管冷却为止，是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜、防止澄清石灰水倒流。

总之："CO早出晚归，酒精灯迟到早退"，也说“先通后点防爆炸，先熄后停防氧化。”

③用酒精灯点燃是进行尾气处理：防止一氧化碳污染空气，使人中*。

注：此试验应在通风橱中进行：防止没除净的CO使人中*。

技巧提升

CO与CO2的鉴别与除杂方法

（1）物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象，CO与CO2的性质差别很大，鉴别方法很多。

鉴别方法

现象与结论

依据的原理

①将燃烧的木条分别伸入盛有气体的瓶内

木条立即熄灭的是CO2，能被点燃的是CO

CO2不燃烧也不支持燃烧；CO能燃烧

②将气体分别通入澄清石灰水中

使溶液变浑浊的是CO2，不变浑浊的是CO

CO2能与澄清石灰水反应；CO不能

Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O

③将气体分别通入紫色石蕊试液中

使溶液变红色的是CO2，不变色的是CO

CO2能与水反应，CO不能

H2O+CO2H2CO3

④将气体分别通入灼热的CuO中

使黑色粉末变红的是CO，不变色的是CO2

CO能与CuO反应；CO2不能

CO+CuOCu+CO2

⑤向装满两瓶气体的塑料瓶中倒入小半瓶水

瓶子变瘪的是CO2，不变瘪的是CO

CO2能溶于水；CO难溶于水

（2）物质的除杂也是根据物质性质的差异，不过还要注意不能混入新的杂质。（括号能是杂质）

除杂方法

依据原理

CO2（CO）

通过灼热的氧化铜

CO能与CuO反应；CO2不能[来源.xx.k.Com]

CO+CuOCu+CO2

CO（CO2）[来源:学科网]

通过氢氧化钠溶液[来源_xx_k.Com]

CO2能与NaOH反应；CO不能

2NaOH+CO2Na2CO3+H2O[来源:学_科_网Z_X_X_K]

通过灼热的碳

高温下CO2能与C反应；CO不能

C+CO22CO

特别需要注意的是：除去CO2中的CO时不能用燃烧法。

考例精选

如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有

①不能燃烧　②不能支持燃烧　③还原性④密度比空气的大　⑤密度比空气的小

A．①②③B．②③④C．①②④D．①②⑤

C

图示实验现象为下面的蜡烛先熄灭，然后上面的蜡烛才熄灭，这一实验现象证明了二氧化碳的性质：密度大于空气的；不能燃烧，也不支持燃烧；但不能证明二氧化碳是否具有还原性。

有关二氧化碳和一氧化碳的下列说法正确的是

A．用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO

B．CO2和CO都具有还原性

C．用澄清石灰水可以鉴别CO2和CO

D．通过闻气味可以鉴别CO2和CO

C

某同学用如图装置，进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持仪器已略去)，在完成气密性检査后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。(提示：三氧化二铁为红色粉末，能与一氧化碳在高温的环境下反应生成黑色的铁粉和二氧化碳)

（1）填写表格中的空白内容：

实验步骤

实验现象

实验分析

①缓缓通入CO2，点燃A处酒精喷灯，加热一段时间

木炭粉减少，D中有气泡产生、澄清石灰水变浑浊且

硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为C+CO22CO

②点燃B处酒精喷灯，加热一段时间

B处玻璃管内

以上实验说明具有还原性

③停止通入二氧化碳，熄灭A、B两处的火焰

C中有D中液体进入

—

（2）有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由。

（1）

实验步骤

实验现象

实验分析

①

沿右侧导气管进入E

②

红色粉末变为黑色

一氧化碳

（2）不需要；未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中

①点燃A处酒精喷灯一段时间，木炭粉与二氧化碳反应生成一氧化碳，因此木炭粉减少，反应产生的一氧化碳及剩余的二氧化碳进入D中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，同时D装置中液体被进入的气体由D装置压出进入E；②点燃B处酒精喷灯，加热一段时间，之前生成的一氧化碳会与三氧化二铁反应生成铁和二氧化碳，因此B处红色粉末变为黑色，说明一氧化碳具有还原性；该装置不需要添加尾气处理装置，因为过量一氧化碳已收集在D中，并没有排放到空气中，不会造成污染。