一、二氧化碳的性质

  1. 物理性质

[实验 1—3]取一瓶二氧化碳,观察它的颜色和状态。然后在自制杠杆天平的两端挂上质量相同的塑料袋。杠杆平衡后,将集气瓶里的二氧化碳像倒水一样倒入其中的一个袋中。一、二氧化碳的性质 - 图1·二氧化碳是

颜色 气味的气体。

·倾倒二氧化碳时,发现杠杆失去 ,向 倾斜。

以上实验说明,二氧化碳是没有颜色、没有气味、比空气重的气体,密度比较大(1.977 克/升),扩散速度较慢,所以可以像水一样倾倒。

在加压和冷却的情况下,二氧化碳变成无色的液体,温度再降低还能变成雪花状的固体。经过压缩的固态二氧化碳叫做“干冰”,它在常压下—78.5

℃时,直接气化成二氧化碳气体。这个过程中要吸收大量的热,使环境温度降低,因此干冰可作致冷剂,用于保存食品。由于它气化后无残留物,不会弄湿和污染食品,加之气化生成的二氧化碳气体可以抑制细菌繁殖,所以它比用冰作致冷剂效果好。

干冰还可以用来制造“人工云雾”和“人工降雨”。电影、电视或舞台演出神话故事时,往往需要云雾飘渺的场景。这可以用干冰来制造,就是在摄影棚或舞台上利用干冰迅速气化吸热,使周围环境的温度大大降低,促使空气中的水蒸气凝结成小水滴,悬浮在空气中就形成了小范围的“人工云雾”。如果天空中已有较厚的云层(水蒸气凝结成的大量悬浮的小水滴), 用飞机撒下干冰,促使云层即这些小水滴迅速聚积成大水滴而下降,这就是“人工降雨”。1987 年我国大兴安岭森林起火,国家就曾经派飞机用干冰进行“人工降雨”,对于扑灭这场火灾起过积极作用。

  1. 化学性质

二氧化碳一般不支持燃烧,也不供给呼吸。

[实验 1—4]装置如图,向燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳,观察现象并做记录。

一、二氧化碳的性质 - 图2

·燃着的蜡烛自 而 依次 。·你怎样解释这个实验现

象?当空气里二氧化碳过多而氧气不足的时候,人们会有窒息感。正常空气里含二氧化碳 0.03%。若含量达 1%时对人就有害处,达 4%~5%的时候, 便会使人感到气喘、头痛、眩晕,达 10%时,能使人不省人事,呼吸逐渐停止,以至死亡。

问题 干涸的深井和久未开放的白菜窖,当人们下井或下窖前,必须先用灯火试验,如果灯火熄灭或燃烧不旺就不能进去。为什么?

二氧化碳溶于水生成碳酸。

一、二氧化碳的性质 - 图3[实验 1—5]将二氧化碳通入含石蕊试液的水中,然后微微加热试管,观察现象并做记录。

·通入二氧化碳后,含石蕊的水由 颜色变为 颜色。

·加热试管,水中 颜色褪去。

二氧化碳通入水里,与水反应生成碳酸,所以石蕊试液由紫色变红色①, 加热后,红色褪去,说明碳酸不稳定,又分解为二氧化碳和水。

一、二氧化碳的性质 - 图4CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 CO2↑+H2O

碳酸分子里“CO3”部分是一个原子团,叫做“碳酸根”。二氧化碳跟氢氧化钙反应,生成碳酸钙。

[实验 1—6]通过一根玻璃管用嘴向澄清的石灰水中吹气,观察石灰水发

生的变化。

一、二氧化碳的性质 - 图5

·当吹入二氧化碳气体时,石灰水由 逐渐变 。

人们向澄清的石灰水[Ca(OH)2 溶液]里吹入二氧化碳时,就会发生反应, 使石灰水变浑浊,这是由于生成白色的碳酸钙(CaCO3)沉淀的缘故。这个反应的化学方程式表示如下:

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↑+H2O

化学上也常用这个反应来检验二氧化碳。

① 石蕊是一种紫色色素,遇酸变成红色。

问题 建筑工人常用石灰浆抹墙,过一段时间,墙就会变硬,为使新抹的墙快速变硬,常在房间里放一个炭火盆,这是什么道理?