Question

“爆竹声声除旧岁”说的是古人用燃烧竹节引发竹节内气体膨胀而爆鸣，以庆贺新年来到．竹子的节内存在的气体的成分如何？与空气成分是否一样？请按如下步骤设计实验方案．
实验目的：探究竹节内气体与空气主要成分的不同．
提出假设：竹节内气体与空气相比，______．
假设的依据是竹子要进行光合作用、呼吸作用，但在竹节内主要进行呼吸作用．
实验计划：
（1）采集新鲜竹节，收集竹节内气体4瓶．
1、需要仪器有______
2、请叙述收集竹节内气体方法和过程______
（2）探究竹节内的气体是否含有较多量的______，可以选用两种方法，请填写下表：

设计思路	预测的实验现象
第一：______	______
第二：______	______

（3）探究竹节内气体中含有氧气所占的体积分数．
①想一想课本中利用红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验．请在图基础上，填画装置，设计测定体积分数实验装置图，并注明所用物质名称．
②若设计三步实验操作，一是关闭止水夹，二是______，三是______．
③计算气体体积分数的实验操作是：用量筒测量______的体积．
④进行计算．

Answer 1

【答案】分析：提出假设：依据呼吸作用的过程是消耗氧气产生二氧化碳和水分析解答即可；
（1）1、收集竹节内的气体可采用排水法收集，据此判断所用到的仪器；
2、根据排水法收集竹节内气体方法解答收集气体的过程；
（2）依据竹节内含有较多的二氧化碳进行实验验证即可；
（3）根据对课本中关于空气成分的测量实验的认识特别是实验的步骤分析解答即可；
解答：解：提出假设：由于呼吸作用的过程是消耗氧气产生二氧化碳和水，所以竹节内气体与空气相比二氧化碳和水在竹节内较多；
（1）1、根据竹节内的气体可用排水法收集，所以所用的仪器主要有集气瓶、水槽、玻璃片等；
2、排水法收集竹节内气体方法是：将竹节两端各打一小孔，浸入水中，用排水法从上面的孔收集气体．（其他合理答案给分）；
（2）由于竹节内含有较多的二氧化碳，所以可选用澄清石灰水进行验证，如果该气体能使澄清石灰水变浑，则可证明含有二氧化碳，也可采用用燃着的木条伸入集气瓶中，木条火焰较快熄灭则也可证明该气体中含有较多的二氧化碳；
（3）根据对课本中关于空气成分的测量实验的认识特别是实验的步骤可知：一是关闭止水夹，二是 将足量红磷放入燃烧匙内点燃，伸入到集气瓶中，冷却到室温，三是 打开止水夹，观察从导管流入集气瓶内水的多少．在计算气体体积分数的实验操作是：用量筒测量 流入集气瓶内水的体积和充满流入集气瓶内的水的体积．
故答案为：
含较多的二氧化碳和较少的氧气（或较多的水蒸气）；
（1）①集气瓶、水槽、玻璃片；②将竹节两端各打一小孔，浸入水中，用排水法从上面的孔收集气体；（2）二氧化碳；

设计思路	预测的实验现象
第一：用燃着的木条伸入集气瓶中	木条火焰较快熄灭
第二：往集气瓶中倒入少量澄清石灰水并振荡	澄清石灰水变浑浊

（2）①；②二是：将足量红磷放入燃烧匙内点燃，伸入到集气瓶中，冷却到室温；三是：打开止水夹，观察从导管流入集气瓶内水的多少；③流入集气瓶内水的体积和充满流入集气瓶内水．
点评：此题是对竹子内气体的验证实验，涉及到二氧化碳的鉴定，氧气含量的测定，是一道结合课本知识的综合性实验探究题．