某班化學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)二氧化碳后,在課后對二氧化碳進行一系列實驗和討論:
【一】二氧化碳的制取與性質(zhì)
第一組化學(xué)興趣小組同學(xué)利用廢棄品飲料瓶和棒棒冰的袋子,完成了二氧化碳的制取與部分性質(zhì)驗證。如圖所示,請回答有關(guān)問題:
(1)
低蠟燭先熄滅,高蠟燭后熄滅
低蠟燭先熄滅,高蠟燭后熄滅
現(xiàn)象說明二氧化碳不可燃、不助燃、密度比空氣大;
(2)噴稀醋酸的石蕊試紙變紅說明石蕊試紙遇酸性物質(zhì)會變紅; 干燥的石蕊試紙不變色
干燥的石蕊試紙不變色
現(xiàn)象說明二氧化碳氣體不能是酸性物質(zhì);濕潤的石蕊試紙變紅說明二氧化碳遇水反應(yīng)生成的碳酸為酸性物質(zhì),使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兗t;相關(guān)的反應(yīng)符號表達式 CO2+H2O→H2CO3
CO2+H2O→H2CO3
;
(3)本實驗與傳統(tǒng)實驗相比優(yōu)點是 該裝置可控制反應(yīng)的開始與停止;節(jié)約藥品;取材來源于生活用品,有利于回收利用;將多個實驗合為一個,簡化實驗等
該裝置可控制反應(yīng)的開始與停止;節(jié)約藥品;取材來源于生活用品,有利于回收利用;將多個實驗合為一個,簡化實驗等
。
第二組化學(xué)興趣小組同學(xué)對實驗裝置進行微型化改進,驗證了二氧化碳的另外的化學(xué)性質(zhì)。圖甲是實驗室制取并檢驗CO2的裝置,圖乙是對圖甲實驗裝置的“微型”化改進后的裝置。
(4)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的 A
A
儀器相同(填字母編號)。
(5)通常用甲裝置完成該實驗需要的鹽酸是“微型”實驗裝置用量的10倍,采用“微型”實驗裝置具有的優(yōu)點是 節(jié)約藥品,產(chǎn)生的污染物少(或廢棄物少)(合理即可)
節(jié)約藥品,產(chǎn)生的污染物少(或廢棄物少)(合理即可)
。
【二】二氧化碳的驗證
第三組化學(xué)興趣小組同學(xué)對殺魚時從魚肚內(nèi)取出的鰾(如圖)產(chǎn)生了興趣,擬定“鰾內(nèi)氣體體積和成分”作為研究性學(xué)習(xí)的課題。他們通過查閱有關(guān)資料獲知:這種魚鰾內(nèi)氧氣約占四分之一,其余主要為二氧化碳和氮氣。
(6)為了測量鰾內(nèi)氣體體積。同學(xué)們設(shè)計了兩種方法:
A:用醫(yī)用注射器抽取鰾內(nèi)氣體,測量其體積;
B:在水下刺破鰾,用排水集氣法收集鰾內(nèi)氣體并測量其體積(圖)。
你認為其中測量結(jié)果不準確的一種方法是 B
B
,理由是 魚鰾中的二氧化碳氣體能溶于水,導(dǎo)致測量出的氣體體積減小
魚鰾中的二氧化碳氣體能溶于水,導(dǎo)致測量出的氣體體積減小
。
(7)探究鰾內(nèi)氣體成分?,F(xiàn)收集一瓶鰾內(nèi)氣體,請你幫助小明設(shè)計實驗驗證。
實驗?zāi)康?/td>
| 操作方法 |
現(xiàn)象 |
含二氧化碳 |
在含有魚鰾內(nèi)氣體的集氣瓶中加入少量的澄清石灰水,振蕩 在含有魚鰾內(nèi)氣體的集氣瓶中加入少量的澄清石灰水,振蕩
|
澄清石灰水變渾濁 澄清石灰水變渾濁
|
【三】二氧化碳的測定
第四組化學(xué)興趣小組同學(xué)知道空氣中的二氧化碳超過正常含量時,會對人體健康產(chǎn)生如下影響:
空氣中二氧化碳的含量 |
對人體健康的影響 |
1% |
感到氣悶、頭昏、心悸 |
4%-5% |
感到氣悶、頭痛、眩暈 |
6%以上 |
使人神志不清、呼吸停止、以致死亡 |
【提出問題】如何測定空氣中二氧化碳的含量以便判斷是否會影響人體健康?
【實驗探究】
方法一:分別向二氧化碳含量不同的空氣中放入燃著的蠟燭。
方法二:分別向二氧化碳含量不同的空氣中加入適量的澄清石灰水。
【實驗現(xiàn)象】
空氣中二氧化碳的體積 |
0.03% |
1% |
5% |
10% |
20% |
方法一 |
正常燃燒 |
正常燃燒 |
正常燃燒 |
燃燒不旺 |
熄滅 |
方法二 |
不變渾濁 |
變渾濁 |
變渾濁 |
變渾濁 |
變渾濁 |
【分析與應(yīng)用】
(8)菜窖中一般會含有較多的二氧化碳,人不能貿(mào)然進入。
①菜窖中二氧化碳氣體的主要來源是
蔬菜的呼吸作用
蔬菜的呼吸作用
。
②為確保人體健康不受影響和危險,在進入菜窖前,應(yīng)對其中的二氧化碳的含量進行檢驗,有關(guān)操作步驟是
將一根點燃的蠟燭緩緩伸入地窖中
將一根點燃的蠟燭緩緩伸入地窖中
。
【拓展探究】利用如圖裝置,粗略測定菜窖中二氧化碳的體積分數(shù)(提示足量的氫氧化鈣溶液可以吸盡二氧化碳氣體)。
(9)連接裝置:裝置接口的連接順序為a→
d→e
d→e
→
c→b
c→b
→f。
(10)用于實驗的菜窖氣體為50mL,最終量筒中共收集到水為45mL,該菜窖氣體中二氧化碳的體積分數(shù)約為
10%
10%
。