关于二氧化碳的科普知识：二氧化碳的性质
关于二氧化碳的科普知识：二氧化碳的性质【实验现象】可乐饮料瓶会逐渐变扁了【设计方案】用一个我们平时生活中的空可乐饮料瓶，在里面灌满二氧化碳气体，打开瓶盖，迅速倒入约五分之二体积的水，立即旋紧瓶盖，轻轻振荡。观察塑料瓶会发生什么变化，为什么会出现这种变化？二氧化碳气体的物理性质中，最重要的就是其溶解性，二氧化碳能够与水按1:1体积互溶。在中考化学试题中经常会出现要求考生设计一种实验方案来探究二氧化碳气体在水中的溶解情况。我们可以设计这样一个实验方案来证明二氧化碳在水中的溶解性，具体设计如下图所示。探究二氧化碳是否溶于水的小实验【思考题】如何设计一个实验来验证二氧化碳能够溶于水？
“二氧化碳气体的性质”是初中化学的重点知识，也是中考的重点和难点知识，每年中考化学试卷中都会出现关于“二氧化碳气体的性质”的题目。其题目的难度和灵活性也在逐年提升，不仅要求考生要记住二氧化碳的性质，更要能够应用相关知识去解答生活和生产的实际问题。例如2019年某省中考化学试题“一个奇怪老鼠洞让三个工人命丧黄泉: 2018年9月，某省某镇某皮革厂的三位工人在一天晚上突然神秘死亡。经警方精心周密排查、法医解剖病理分析和法医毒物鉴定。最后警方侦查结论是他们死于吸入过量二氧化碳致死。二氧化碳来源于与现场一墙之隔的食品加工厂车间，让人不可思议的是凶手竟是一个老鼠洞。食品加工厂车间与死者房间竟被一个神秘的老鼠洞贯通，导致车间的二氧化碳大量逸散致死者房间，使三名正在熟睡的工人窒息死亡。问题1、二氧化碳是否有毒？问题2：请问可以用二氧化碳哪些性质来解释死因？”。
一只老鼠竟然“谋杀”某一工厂三个年轻力壮的工人
类似于这样的题目在中考试卷中已经屡见不鲜，只要能够理解二氧化碳的性质，就能够很好地攻克这些难题。下面就该二氧化碳的性质进行详细阐述。
1、 二氧化碳能溶于水，是其物理性质中的重点考点
二氧化碳气体的物理性质中，最重要的就是其溶解性，二氧化碳能够与水按1:1体积互溶。在中考化学试题中经常会出现要求考生设计一种实验方案来探究二氧化碳气体在水中的溶解情况。我们可以设计这样一个实验方案来证明二氧化碳在水中的溶解性，具体设计如下图所示。
探究二氧化碳是否溶于水的小实验
【思考题】如何设计一个实验来验证二氧化碳能够溶于水？
【设计方案】用一个我们平时生活中的空可乐饮料瓶，在里面灌满二氧化碳气体，打开瓶盖，迅速倒入约五分之二体积的水，立即旋紧瓶盖，轻轻振荡。观察塑料瓶会发生什么变化，为什么会出现这种变化？
【实验现象】可乐饮料瓶会逐渐变扁了
【现象解释】可乐饮料瓶里充满二氧化碳，瓶子内外压强相等，当倒入水以后，二氧化碳溶于水，随着二氧化碳不断溶于水，瓶内压强也会随之减小；在大气压的作用下，可乐瓶子会慢慢变扁。
2、二氧化碳虽是一种无毒的气体，但是它无法供给人和动物生命呼吸
二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，在生活和生产中具有重要的用途。但是一旦人和动物吸入过量的二氧化碳也会导致死亡，因为它不能够供给呼吸，故在生活和生产中偶尔会发生二氧化碳“中毒”死亡的事故。例如在意大利有一个神秘的山洞，当一些小狗、小猫误入其中，轻则出现昏迷，重则死亡。但是人进入该山洞里却会安然无恙，这种怪像一度让人百思不得其解，从而该洞也被当地人称为“死狗洞”。
一个神秘的夺“狗”山洞竟然是二氧化碳惹的祸
死狗洞的秘密：二氧化碳是一种无色无味的气体，不能够供给人和动物呼吸的气体，其密度比空气密度大，所以二氧化碳大部分集聚在山洞地面附近，从而出现前面“人进入山洞安然无恙，小狗小猫进入山洞会出现昏迷或死亡”的现象。
3、二氧化碳气体不具有可燃性、也不能支持常见物质燃烧
二氧化碳气体是一种无法支撑常见物质燃烧，也不可以燃烧的气体；这一性质很容易记住，也很好理解。但是在中考的化学试卷中，一般不会考查学生对该知识的识记能力；而是采用开放性思维来考核学生对知识的掌握和理解。例如：请你设计一个实验来证明二氧化碳密度比空气大、不能够燃烧、也不能支持燃烧的性质呢？
①二氧化碳性质的探究实验：
探究二氧化碳灭火的原理实验
【设计方案】：在一烧杯内壁放置两根高低不同的蜡烛，如图所示；将一瓶盛满二氧化碳气体的集气瓶沿着烧杯内壁缓缓倒入烧杯中，仔细认真观察蜡烛燃烧的现象。
【问题】1、蜡烛的燃烧情况会出现什么变化？
2、实验说明了二氧化碳具有哪些性质？
【现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【结论】1、实验说明了二氧化碳的密度比空气密度大。
2、二氧化碳不能够燃烧，也不能够支持燃烧。
②灯火实验
【思考题】人们进入山洞或久未开启的地窖有危险吗？如果有，如何防范？
当人们需要进入某一个从未有人出没的山洞，或要进入一口长期未开启过的地窖是肯定有生命危险的，因为这些地方会有大量的二氧化碳，那么如何探测山洞或地窖里二氧化碳的浓度是否危及到人的生命呢？其实在进入其中之前，可以做一个“灯火实验”。
人们进入山洞或久未开启的地窖，可以这样来判断其中二氧化碳的大概浓度
灯火实验：将一根燃着的蜡烛放入地窖、山洞和枯井里，如果蜡烛熄灭，说明其中的氧气浓度很低、二氧化碳浓度很高，则不可以冒然进入。如果不熄灭，方可以进入作业。
4、二氧化碳与水反应的实验探究
二氧化碳能够溶于水，其中有一部分二氧化碳会与水反应生成碳酸。日常生活中的碳酸饮料随处可见，比如可乐、雪碧、汽水等。碳酸饮料的溶液显酸性，饮用时会有一种“酸”的感觉，就是二氧化碳与水反应生成了碳酸的原故。如何设计一个实验来证明二氧化碳与水反应生成了碳酸呢？
我们可以利用学过的化学知识，设计一个实验方案来证明二氧化碳与水反应生成了碳酸，具体过程如下图所示。
石蕊是一种酸碱指示剂，水溶液为紫色
【试剂】紫色的石蕊试剂
石蕊是一种酸碱指示剂，石蕊的水溶液是紫色。石蕊试剂遇酸会由紫色变成红色；遇碱会变成蓝色。可以用盐酸来验证一下紫色石蕊试剂的变色情况。
第一步：在含有紫色石蕊试剂的纸上，喷洒盐酸，观察颜色的变化。发现盐酸能够使紫色的石蕊试剂变成红色，具体操作如下：
酸能够使紫色的石蕊试剂变成红色
第二步：在含有紫色石蕊试剂的纸上，喷洒纯净水，观察颜色的变化。
水不能够使含有紫色石蕊的纸变成红色
第三步：将含有紫色石蕊的干燥纸放在充满二氧化碳的集气瓶中，盖上玻璃片，观察颜色的变化。
干燥的二氧化碳气体不具有酸性
第四步：在含有紫色石蕊的干燥纸上，喷洒上少量的水，再放在充满二氧化碳的集气瓶中，盖上玻璃片，观察颜色的变化。
湿润的二氧化碳可以使紫色的石蕊试剂变成红色
【结论】二氧化碳与水混合后，生成了碳酸，才能够使紫色的石蕊试剂变成红色。
二氧化碳与水混合使紫色的石蕊试剂变成红色的原因
【探究碳酸稳定性】取出上述变红色的纸，放在太阳底下晒一段时间，观察纸的颜色变化情况？
【分析】碳酸不稳定，在光照的情况下，很容易发生分解反应，导致红色的纸由变成紫色，反应方程式如下图。
碳酸不稳定受热容易分解
5、二氧化碳与澄清的石灰水反应
在生活中，我们经常会遇见这样的情况，用石灰浆刚刚粉刷过的墙很难干，为了让墙上的石灰浆能够很快地变干变硬，通常会在室内生一盆炭火。但是刚开始放的时候时，墙面会出现水珠，过一会儿才能够变坚硬，这是什么原因呢？
反应方程式
这就是二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸钙和水，等到水干了以后，墙面上就只剩下碳酸钙了。前面提到过，碳酸钙是一种坚硬的固体，石灰浆用于建筑方面就是基于这一特性，这个反应也是实验室用来鉴定二氧化碳气体的化学方法。
二氧化碳的性质是本章的重点，也是考试的重点。物理性质中的物态变化和水溶性比较重要，尤其是固体二氧化碳（俗称干冰）的用途。化学性质中，二氧化碳与水反应尤其重要，经常在中考试卷中以各种题型出现，二氧化碳的性质可以概括如下。
二氧化碳性质指示小结
这就是二氧化碳性质的详细解读，希望能够对广大考生有所帮助。
