Question

空气是一种十分重要的自然资源，如图2是空气成分示意图，请回答下列问题．

（1）人类对火星的探索取得了重大突破，如图1所示是火星的大气组成示意图（体积分数）示意图．下列说法正确的是

 

．
A．地球和火星大气中氧气的体积分数相同
B．地球和火星大气中都含有氮气和氩气
C．地球和火星大气中二氧化碳体积分数相同
D．地球和火星大气中组成完全相同
（2）法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的

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，某同学用如图2所示装置进行验证．其中能较准确测得氧气约占空气总体积的

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的是

 

（烧杯和集气瓶中液体为水）
用上述正确装置测量氧气体积实验后发现气体减少的体积小于

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，请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因．
①

 

．
②

 

．
（3）在上面（2）中的实验证明了氮气有

 

的化学性质．某化学兴趣小组设计了如图3所示的装置测量氧气的体积分数，集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到

 

作用（填序号）
A、加快集气瓶冷却　　　B、液封导气管末端以防气体逸出
C、缓冲集气瓶内气压的骤然升高
（4）人吸入空气，呼出气体中有二氧化碳，为了证明人呼出的气体中含有二氧化碳且二氧化碳不是来自空气，该兴趣小组设计了如图4所示的实验装置，其中Ⅰ瓶中石灰水起到的作用是

 

其中Ⅱ瓶中石灰水起到的作用是

 

，其中Ⅲ瓶起到的作用是

 

．（装置中残留的空气忽略不计）

Answer 1

考点：空气的成分及各成分的体积分数,吸入空气与呼出气体的比较,空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）根据题中信息进行分析，火星上没有氧气或者氧气的含量很少；地球和火星的大气中都含有氮气；火星上二氧化碳的含量大于地球上二氧化碳的含量；地球和火星的大气组成不同进行解答；
（2）根据硫燃烧生成二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，而红磷燃烧生成五氧化二磷固体以及实验的注意事项进行解答；
（3）根据红磷燃烧消耗氧气，证明氮气不燃烧也不支持燃烧以及白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出进行解答；
（4）根据空气中含有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答．

解答：解：（1）A．火星上没有氧气或者氧气的含量很少，地球和火星大气中氧气的体积分数不相同，故A错误；
B．地球和火星大气中都含有氮气和氩气，故B正确；
C．地球和火星大气中二氧化碳体积分数不相同，火星上二氧化碳的含量大于地球上二氧化碳的含量，故C错误；
D．地球和火星大气中组成不相同，故D错误；
（2）硫燃烧生成二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，而红磷燃烧生成五氧化二磷固体，所以能较准确测得氧气约占空气总体积的

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的是C；
首先要了解这个实验的实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．由于题目中指出“气体减少小于空气体积的

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”，这就说明左边集气瓶内气体的减少量没有达到

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，造成这种情况的原因有：①加入的红磷量不足，没有把瓶内的氧气完全消耗完；②装置漏气，外面的气体进入瓶内；
（3）红磷燃烧消耗氧气，证明氮气不燃烧也不支持燃烧，白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出，所以集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故选ABC；
（4）空气中含有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以Ⅰ瓶中石灰水起到的作用是除去吸入气体中的二氧化碳；其中Ⅱ瓶中石灰水起到的作用是检验呼出气体中的二氧化碳，其中Ⅲ瓶起到的作用是防止石灰水被吸入人体．
故答案为：（1）B；
（2）C；红磷量不足；装置漏气；
（3）不燃烧也不支持燃烧；ABC；
（4）除去吸入气体中的二氧化碳；检验呼出气体中的二氧化碳；防止石灰水被吸入人体．

点评：解答本题要充分理解图中提供的信息，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．