精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
(2011?北京)化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究.
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2. ②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
【猜想与实验】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等.
实验I:验证呼出的气体中含有水蒸气.
(1)实验操作如下图所示.

(2)观察到的现象为
玻璃片表面有一层水雾
玻璃片表面有一层水雾
,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气.
实验II:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量.同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带刻度的量气装置).

(1)实验记录
实验操作 主要实验现象 实验结论及解释
检查装置的气密性.向装置中加入药品.关闭止水夹a~f. \ 装置的气密性良好.
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温. B中液体进入到A中,B中液体减少500mL. 收集500mL气体.
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出.
A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左侧导管口有气泡产生,且C中液面下降,液体沿导管流入D中
A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左侧导管口有气泡产生,且C中液面下降,液体沿导管流入D中
,D中液体为475mL.
反应的化学方程式为
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷. 白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热. 呼出的气体中含有O2
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f.
D中液体倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升
D中液体倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升
,D中剩余液体为400mL.
呼出的气体中含有N2
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2 O2 CO2
体积/mL
400
400
75
75
25
25
体积分数/%
80
80
15
15
5
5
同学们经过3次重复实验,确认了呼出气体中的主要成分及其含量.
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有
ABD
ABD
(填字母序号).
A.难溶于水                    B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体              D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验II操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数
偏小
偏小
(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
分析:【猜想与实践】(2)根据所做的实验来判断实验现象;
实验记录:③向A中充气会使液体被重新压回B中,从而将气体排放到C中,而其中二氧化碳可以和氢氧化钠发生反应,可以据此解答该题;
⑤白磷燃烧要消耗氧气,从而会使C装置中的压强变小,而使D中的液体倒吸入C装置中,可以据此填空;
数据处理:根据各步骤所消耗的气体来计算,并完成解答;
【实验反思】(1)根据实验过程所设计的物质及反应条件来判断氮气的性质;
(2)根据气体受热膨胀的知识点来解答该题.
解答:解:【猜想与实践】(2)对着玻璃呼气会使呼出气体中的水蒸气遇冷而凝结成水,所以会在玻璃的表面产生一层水雾.
实验记录:③关闭b向A装置中通入气体,则会使A中的液体被压入B装置中,从而使B中的液面上升,而使B中的气体被压入C中,所以在C导管口会发现有气泡冒出,由于气体中含有二氧化碳,所以由于二氧化碳要和氢氧化钠,但是大部分气体不会发生反应而滞留在C装置中,将C装置中的液体压入D中;
⑤白磷燃烧要消耗氧气,从而会使C装置中的压强变小,而使D中的液体倒吸入C装置中,是C装置中的液面上升;
数据处理:根据将气体鼓入C装置后气体体积减少了25mL可以知道该气体为二氧化碳,而白磷燃烧后气体体积剩余了400mL,结合气体的性质可以判断出这400mL气体为氮气,被消耗的体积为75mL,即氧气的体积为75mL,进而可以求出氮气的体积分数为:
400mL
500mL
×100%=80%,氧气的体积分数为:
75mL
500mL
×100%=15%,二氧化碳的体积分数为:
25mL
500mL
×
100%=5%;
【实验反思】(1)根据实验过程中所接触的物质及反应条件可以知道,氮气不能燃烧也不支持燃烧,难溶于水,并且不能和氢氧化钠溶液反应,虽然能够观察出氮气是无色气体,但是闻不到氮气的气味,所以题中所给的ABD选项是正确的,故选ABD;
(2)如果C装置没有完全冷却即打开止水夹f,则会由于C中温度较高气体受热膨胀,而使D中液体进入到C中减少,D中剩余液体大于400mL,则所测O2的体积分数会偏小.
故答案为:【猜想与实践】(2)玻璃片表面有一层水雾
实验记录:
实验操作 主要实验现象 实验结论及解释
检查装置的气密性.向装置中加入药品.关闭止水夹a~f. \ 装置的气密性良好.
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温. B中液体进入到A中,B中液体减少500mL. 收集500mL气体.
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出. A中液面下降,B中液面上升至最高,C中左侧导管口有气泡产生,且C中液面下降,液体沿导管流入D中,D中液体为475mL. 反应的化学方程式为  CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷. 白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热. 呼出的气体中含有O2
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f. D中液体倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升,D中剩余液体为400mL. 呼出的气体中含有N2
数据处理(2)
N2 O2 CO2
体积/mL 400 75 25
体积分数/% 80 15 5
实验反思(1)ABD;
(2)偏小.
点评:熟练掌握二氧化碳、氧气的化学性质,能够根据题给的实验流程分析各步骤所发生的反应或变化,并对实验数据进行适当的处理.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

(2011?北京)氢化锂(LiH)为玻璃状无色透明固体,军事上用作氢气发生来源,反应的化学方程式为:LiH+H2O=LiOH+H2↑.计算80g氢化锂与足量的水反应生成氢气的质量.

查看答案和解析>>

同步练习册答案