题目内容
【题目】在一次市级化学研讨课上,师生一起探究人们吸入的空气和呼出的气体有什么不同。空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、O2占______、稀有气体占0.94%、CO2占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
(提出问题)呼出的气体中主要含有哪些物质?它们的含量是多少?
(实验探究)
(1)某小组设计了下列实验方案,请你帮助该小组同学完成下列表格。
实验 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
1 | 取两块干燥的玻璃片,向一块干燥玻璃片上哈气 | 哈气的玻璃片上____________ | 呼出的气体中含有较多水蒸气 |
2 | 向澄清的石灰水中吹气 | 澄清石灰水变浑浊 | 呼出的气体中含有较多的CO2 |
(2)写出实验2反应的化学方程式____________。
(3)该小组同学在进行交流时其他同学对他们的设计提出质疑,认为实验2没有进行对照实验,得出的结论不可靠,提出质疑的理由是_________。针对同学的质疑,化学老师用CO2传感器测量呼出的气体中CO2的含量(体积分数)曲线如图。
(得出结论)人呼出的气体水蒸气、二氧化碳的含量比空气中________。
(4)请设计实验探究人体吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量的差异。
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
_________ | _________ | _________ |
【答案】21% 有一层水雾 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O 空气中也含有CO2 多 将燃着的小木条分别插入空气和呼出气体的集气瓶中 空气中的木条继续燃烧,呼出气体中木条熄灭 人们吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大
【解析】
空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%.
故填:21%。
(1)要测定呼出的气体中主要含有哪些物质以及它们的含量是多少,可取两块干燥的玻璃片,向一块干燥的玻璃片上哈气,玻璃片表面有一层水雾,说明呼出的气体中含有较多的水蒸气.
故填:有一层水雾。
(2)石灰水中的溶质是氢氧化钙,能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
故填:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)空气中也含有二氧化碳,同样也能够使澄清的石灰水变浑浊.所以同学们认为实验2没有进行对照实验,得出的结论不可靠,是有道理的.通过实验可知:人体呼出的气体中水蒸气、二氧化碳的含量比空气中的要多.
故填:空气中也含有CO2,也可能使澄清石灰水变浑浊;多。
(4)氧气能够助燃,所以可以设计实验如下:将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中,如果空气中的木条继续燃烧,呼出气体中的木条熄灭,说明吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大.
故填:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中 | 空气中的木条继续燃烧,呼出气体中木条熄灭 | 吸入的空气比呼出的气体中氧气的含量大 |
【题目】兴趣小组围绕“实验室制取氧气”进行了一系列探究活动:
实验一 氧气制取实验
(1)现有如图装置
①药品选择:下列物质中不能作为制取氧气反应物的是_____(填标号),原因是_____
A 水
B 过氧化氢
C 氯化钾
D 高锰酸钾( KMnO4)
②实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净氧气,应选择的发生装置和收集装置分别是_____(填标号, 下同)和_____。
③高锰酸钾制取氧气实验中出现了下列异常现象,请你分析其原因:
现象 | 原因 |
水槽中水呈紫红色 | Ⅰ:_____ |
水被倒吸沿导管进入试管中 | Ⅱ:_____ |
实验二 氯酸钾制取氧气
(2)取2g氯酸钾固体10份,分别加入不同质量的二氧化锰,加热反应,测得生成200mL氧气所用的时间,实验数据记录如下表:
实验編号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1:20 | 1:10 | 1:6 | 1:5 | 1:4 | 1:3 | 1:2 | 2:3 | 1:1 | 3:2 |
生成200mL氧气时间/秒 | 235 | 186 | 162 | 147 | 133 | 117 | 143 | 160 | 211 | 244 |
请回答下列问题:
①实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式_____
②分析上述数据,利用此法制取氧气,二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____
③当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,反应速率变低的原因是_____(填标号)。
A 反应物含量过低,温度不易达到反应温度
B 催化剂与氯酸钾接触面积减小
C 二氧化锰不起催化作用
实验三 探究过氧化氢 制取氧气的适宜催化剂
(3)实验方案如下:
I.用MnO2、CuO、Fe2O3、 Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因_____
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是_____
③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是_____