二氧化碳的化学性质（二氧化碳的性质及制备 ）
知识点框架
二氧化碳的性质
一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
【物理性质】无色无味，常温常压下为气体。
一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如下图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升把 杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】
① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
2、二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中 加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、 二氧化碳的化学性质
1、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
2、二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
3、二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】
取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋 酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四 朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变 化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。
【实验现象】
①第一朵小花变红；
②第二朵小花不变色；
③第三朵小花不变 色；
④第四朵小花变红；
⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】
①醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；
②水不能使紫色石蕊变红；
③二氧化碳不能使紫色石蕊变红；
④二氧化碳 与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊 变红；
⑤ 说明碳酸分解了。
【化学方程式】
CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑
【注意事项】
①第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。
②纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。
③二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。
4、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
5、二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：
CO2+C2CO
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
三、 二氧化碳的用途
1、 灭火
既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质。
原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧
灭火器原理：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2、 干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
3、 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
四、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷、氟氯代烷等。
五、一氧化碳和二氧化碳的性质比较
一氧化碳 | 二氧化碳 | |
物理性质 | 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 | 无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水 |
化学性质 | 可燃性、还原性、毒性 | ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用 |
检验方法 | 通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 | 通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 |
主要用途 | 做燃料、冶炼金属 | 灭火、制汽水、人工降雨 |
二氧化碳的制备
实验室制法
1、药品：
大理石或石灰石、稀盐酸。
重点：
（1）不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
（2）不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
（3）不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
2、 反应原理：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3、 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
4、 收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
5、 检查装置的气密性：将长颈漏斗插入液面内，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
6、 验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
7、 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
8、 净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气）。
二氧化碳和氧化钙的工业制法：
CaCO3CaO+CO2↑
