题目内容
【题目】当空气中的CO2含量超过一定量时会影响人体健康。
[查阅资料]空气中CO2的体积分数为1%时,人会有心跳加快、困乏、注意力不集中、轻度恶心等症状;体积分数为5%时,会有呼吸不畅、头晕、耳鸣、血压升高等症状;体积分数为10%时,会有严重缺氧、丧失意识、昏迷等症状。
[提出问题]在没有专业测量仪器的情况下,如何检验空气中CO2的含量已经达到影响人体健康的程度?
[设计实验]依据CO2的性质,设计检验方法。
CO2性质 | 检验方法 | 预期现象 | |
方法1 | (1) | 用燃着木条检验 | 燃着木条熄灭 |
方法2 | 与水反应 | 用X溶液检验 | 溶液由紫色变为红色 |
方法3 | 与石灰水反应 | 用澄清石灰水检验 | 溶液中产生白色浑浊 |
(1)方法1依据的CO2性质是_______________。
(2)根据方法2的预期现象推断,所需试剂X是___________溶液。
(3)用化学方程式表示方法3的原理:_____________。
[配制样品]常温常压下,配制CO2体积分数不同的气体样品。
(4)收集5mLCO2与空气混合,得到500 mL 1%的气体样品;收集25 mL CO2与空气混合,得到500 mL_______%的气体样品。
[进行实验]常温常压下,集气瓶和试管中盛有空气或CO2气体样品,分别进行以下实验。
方法1 | 方法2 | 方法3 | |
实验过程 | |||
空气 | 正常燃烧 | 溶液无明显变化 | 溶液无明显变化 |
1%的CO2气体样品 | 正常燃烧 | 溶液无明显变化 | 溶液中产生白色浑浊 |
5%的CO2气体样品 | 正常燃烧 | 溶液由紫色变为红色 | 溶液中产生白色浑浊 |
[解释与应用]
(5)从灭火原理分析,方法1中均没有出现“燃着木条熄灭”的原因是________________。
(6)1班有部分同学在教室内出现“困乏、注意力不集中”等症状时,小林同学想用上述实验方法检测教室内CO2气体的含量,他应该选用的方法是__________(填方法序号)。
(7)2班小瑜同学收集了教室中的气体,尝试用方法2进行实验,发现溶液由紫色变为红色。由此现象推测此时教室中CO2的含量可能为___________(填字母序号)。
A1%以下 B1% C1%~ 5% D5%以上
【答案】不燃烧、不支持燃烧 石蕊 5 二氧化碳含量较低,不能隔绝木条与氧气的接触 方法2、方法3 CD
【解析】
(1)二氧化碳不具有助燃性,不支持木条燃烧。故答案为:不燃烧、不支持燃烧;
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,紫色石蕊试液符合题意。故答案为:石蕊;
(3)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。故答案为:;
(4)25mL的二氧化碳,得到500mL的气体样品,则样品的体积分数为:。故答案为:5;
(5)方法1中,三个集气瓶中伸入的小木条均没有熄灭,则证明瓶中二氧化碳的含量比较低,依然不能使木条熄灭。故答案为:二氧化碳含量较低;
(6)小林同学想要测量教室中二氧化碳的含量,则选择的方法应该能够有明确的不同现象。方案2、方案3中,根据二氧化碳的含量不同,可以明显的观察到有不同的现象,所以借此可以检测教室内二氧化碳的含量。故答案为:方案2、方案3;
(7)小瑜同学收集到的样品气体后,利用方案2进行实验,观察到溶液变为红色,则证明样品气体中二氧化碳的含量至少大于1%,则可能的二氧化碳的含量为大于等于1%。故答案为:CD。
【题目】化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭” 。他们决定探究CO2与Na反应的产物。
(提出猜想)CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。
(查阅资料)
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
(实验过程)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
① | 打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸 | A中产生大量气泡 | E中反应的化学方程式为_____________ |
② | 当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体 | 反应产物一定有_______和_______ |
③ | 取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水 | 产生白色沉淀 | 反应产物还有________ |
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是___________。
②若无装置C,对实验有影响的物质是__________。
③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,
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