九年级化学：一氧化碳和二氧化碳

一氧化碳和二氧化碳

一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：

?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】如右图（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。

?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

?一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。

?二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）

?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 说明碳酸被分解了。

【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。

?二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：

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。

一、 二氧化碳的用途

n 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↑

n 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。

n 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。

二、 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（CH4）、氟氯代烷等。

三、 一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。

一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。

四、 一氧化碳的化学性质

n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2

【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2

n 一氧化碳具有毒性。

原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。

正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。

n 一氧化碳具有还原性。

五、 一氧化碳的用途：

n 可燃性：作气体燃料（2CO+O22CO2）。

n 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。

六、 一氧化碳的还原性

一氧化碳还原氧化铜的实验：

【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下 的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。

1-稀盐酸　2-大理石　3-碳酸氢钠溶液　4-浓硫酸　5-木炭　6-氧化铜　7-氢氧化钙溶液

【实验操作】

① 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；

② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热；

③ 实验完毕，先熄灭酒精灯；

④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。

【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。

【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。

【化学方程式】CO+CuOCu+CO2

【注意事项】n ① 检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。

② 一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。

③ 一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。

④ 一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化

（2Cu+O22CuO）。

⑤ 因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。

⑥ 7溶液的目的：① 证明反应生成二氧化碳； ② 除去装置内的二氧化碳。

n 一氧化碳还原氧化铁

【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯）

【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。

【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2

【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。

n 水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2OCO+H2

n 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：

H2+CuOCu+H2O　和　CO+CuOCu+CO2

一氧化碳和二氧化碳的性质比较

?

一、 三大还原剂：H2、C、CO——共同性质：可燃性、还原性。

二、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的蓝）

三、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。