Question

同学们对竹子中气体成分展开了探究．
探究活动一：收集竹子中的气体．
先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出，然后采用排水法收集到了A、B两瓶（瓶子容积均为200mL）气体．
探究活动二：小明同学按甲图装置探究A瓶中氧气的体积分数．
①写出红磷燃烧的化学方程式________；
②实验结束时，冷却到室温，松开止水夹，结果流入A瓶的水为20mL．这说明竹子里的气体中氧气的体积分数比空气中的氧气体积分数________．（填“大”、“小”）
探究活动三：小兰同学探究气体中是否含有二氧化碳．
①用化学方程式表示检验二氧化碳的原理：________；
②操作：向B瓶气体中倒入少量澄清石灰水，振荡；
③实验现象：________；
④结论：竹子里的气体中有二氧化碳，并且其含量较空中高．判断竹子里的气体中二氧化碳含量较空气中高的依据是：________；
探究活动四：小立同学探究竹子里的气体中二氧化碳的体积分数．他用探究活动三中的B瓶组装出乙装置．
①液体C可能是浓度较大的________（写溶质的化学式）溶液；
②实验结束时，松开止水夹，结果流入B瓶的水为6mL，竹子里的气体二氧化碳的提积分数约为________；
③老师指出小立测定的结果明显小于真实的二氧化碳的体积分数，并指出“偏小”与前面三个探究活动有关，请你帮小立分析“偏小”的原因（答2点）．________；________．

Answer 1

4P+5O₂2P₂O₅    小    CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O    澄清石灰水变浑浊    空气中二氧化碳含量低，短时间内不能使石灰水浑浊，竹子里的气体中二氧化碳可以使澄清石灰水立即变浑浊，所以竹子里的气体中二氧化碳含量较空气高    NaOH    3%    实验时有部分二氧化碳溶于水    探究活动三中加入的澄清石灰水消耗一部分二氧化碳
分析：探究活动二：①根据燃烧的定义、红磷的成分、质量守恒定律回答．
②根据空气中氧气含量的测定原理及瓶子容积均为200mL，而实验结束时，冷却到室温，松开止水夹，结果流入A瓶的水为20mL回答．
探究活动三：①根据检验二氧化碳的反应原理回答．
③根据二氧化碳与石灰水反应的产物及现象回答．
④根据澄清石灰水越浑浊，含有的二氧化碳浓度越大回答．
探究活动四：①根据探究竹子里的气体中二氧化碳的体积分数的原理回答．
②根据瓶的容积和进入水的体积计算．
③根据二氧化碳的性质回答，二氧化碳可能溶解于水或通过反应消耗．
解答：探究活动二：①燃烧是可燃物与氧气反应，条件是点燃，红磷由磷元素组成，燃烧产物为五氧化二磷，故方程式为：4P+5O₂2P₂O₅．
②红磷燃烧消耗了瓶内空气中的氧气，同时没有生成新气体，装置冷却后由于氧气的消耗使瓶内压强减小，水被吸入瓶内，进入水的体积就是消耗的氧气的体积，瓶子容积均为200mL，而实验结束时，冷却到室温，松开止水夹，结果流入A瓶的水为20mL，则气体中氧气的体积约占十分之一，而空气中氧气的体积约占五分之一，所以竹子里的气体中氧气的体积分数比空气中的氧气体积分数小．
探究活动三：①检验二氧化碳用澄清的石灰水，石灰水的主要成分是氢氧化钙，它能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
③石灰水的主要成分是氢氧化钙，它能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以现象是澄清石灰水变浑浊．
④澄清石灰水越浑浊，含有的二氧化碳浓度越大，因为空气中二氧化碳含量低，短时间内不能使石灰水浑浊，竹子里的气体中二氧化碳可以使澄清石灰水立即变浑浊，所以竹子里的气体中二氧化碳含量较空气高．
探究活动四：①探究竹子里的气体中二氧化碳的体积分数的原理是：用液体C吸收二氧化碳，使瓶中压强减小，水被吸入瓶中，进入水的体积就是二氧化碳的体积，再进一步算出体积分数，吸收二氧化碳效果最好的是氢氧化钠溶液．
②瓶子容积均为200mL，实验结束时，松开止水夹，结果流入B瓶的水为6mL，竹子里的气体二氧化碳的提积分数约为=3%．
③测定的结果明显小于真实的二氧化碳的体积分数，是由于二氧化碳被其它物质吸收了，可能原因是：探究活动三用的瓶中加入的澄清石灰水消耗一部分二氧化碳，或实验时有部分二氧化碳溶于烧杯中的水里．
故答案为：探究活动二：①4P+5O₂2P₂O₅；②小；探究活动三：①CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；③澄清石灰水变浑浊；④空气中二氧化碳含量低，短时间内不能使石灰水浑浊，竹子里的气体中二氧化碳可以使澄清石灰水立即变浑浊，所以竹子里的气体中二氧化碳含量较空气高；探究活动四：①NaOH；②3%；③（1）实验时有部分二氧化碳溶于烧杯内水中；（2）探究活动三中用的瓶内加入的澄清石灰水消耗一部分二氧化碳．
点评：空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，主要考查空气的组成、空气中氧气含量的测定、空气的用途、空气的污染及防治等，理解空气中氧气含量测定实验的原理是解题的关键．