发布时间: 2018-12-18 10:18:53
修改时间: 2018-12-20 17:50:02
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作者: 番茄
二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。
1.能够了解二氧化碳的性质和基本用途;
2.通过实验选择出实验室制取二氧化碳气体的药品,并能说出反应原理;
3.能总结出实验室制取气体的一般方法。
一、构成原理
C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非极性分子。在CO₂分子中,碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角,并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠,生成两个∏三中心四电子的离域键。
二、概念
1.二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO₂,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。
2.空气中有微量的二氧化碳,约占空气总体积的0.03%。二氧化碳能溶于水中,形成碳酸,碳酸是一种弱酸。由于空气中含有二氧化碳,所以通常情况下雨水的PH值大于等于5.6。
三、化学性质
1.碳氧化物之一,是一种无机物,常温下是一种无色无味气体,且无毒。密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸。
2.(碳酸饮料基本原理)使紫色石蕊溶液变红,一定量的CO₂可以使澄清的石灰水(Ca(OH)₂)变浑浊,还可以支持镁带燃烧。
四、基本用途
1.制造干冰
固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧,常温下密度比空气略大,受热膨胀后则会聚集于上方。
2.光合作用
二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料,温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用总反应:CO2+H2O —叶绿体、光照→ C6H12O6 + O2
3.制取金刚石
二氧化碳还可用于制取金刚石,反应的化学方程式为4Na+CO₂=2Na₂O+C。
五、二氧化碳的实验室制法
大理石或石灰石和稀盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥,盐酸反应时会挥发出氯化氢(HCl)气体,所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液除去气体中的氯化氢。溶液中的反应,气体溢出时会带出水蒸气,所以要求严格或必要时要对气体进行干燥,通常用装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。
CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑
C+O₂=点燃=CO₂
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