Question

今年世界环境日的主题是“营造绿色城市，呵护地球家园”．某科学探究小组为探究影响大气“温室效应”的因素，进行太阳光照射下N₂、O₂、CO₂及空气温室效应强度的比较实验．请你参与他们的探究过程，填写有关空格．
（1）用500mL集气瓶装满一瓶空气．
（2）另取一个500mL的集气瓶，采用

 

法收集从液氮瓶中放出的N₂．
（3）现用右上图中装置A分别制取一瓶O₂和一瓶CO₂（均为500mL）；则制取O₂反应的化学方程式为

 

，制取CO₂反应的化学方程式为

 

．该实验制取O₂和CO₂，与用装置B相比较，用装置A的优点是

 

．
（4）将制得的N₂、O₂、CO₂及空气4瓶气体放在室外的太阳光下，在互相不遮太阳光的条件下尽量使集气瓶靠近，以保证地表和光照条件

 

．将温度传感器插入4个集气瓶中，连接好装置（如图l所示）．打开数据采集器，实验时间从北京时间12：00到14：00，测得此期间4种气体在太阳光照射下的温度变化情况如图2所示．由图2分析，在实验的大部分时间内4瓶气体的温度由高到低的顺序是：

 

．

（5）据报道，南京市部分公交车将推广使用压缩天然气作燃料．使用天然气作燃料能否从根本上避免温室效应的发生？

 

（填“能”或“不能”）．理由是：

 

．
（6）已知氧气在该实验条件下的密度为1.28g/L，若用加热氯酸钾（KClO₃）的方法制取氧气
（化学方程式为2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑），要收集满500mL氧气，计算理论上至少需要消耗氯酸钾的质量．
（相对原子质量：O一16；Cl一35.5；K一39．）

Answer 1

分析：根据已有的知识进行分析，收集氮气可以根据氮气的性质进行，氮气难溶于水，可以使用排水法收集，使用液固常温型发生装置制取氧气使用的是过氧化氢和二氧化锰的混合物，制取二氧化碳使用的是石灰石与盐酸反应，为保证实验结果的准确性，需要控制反应的条件相同，根据图可以看出4瓶气体的温度由高到低为二氧化碳、空气、氮气、氧气，甲烷以及燃烧生成的二氧化碳都是造成温室效应的气体，根据反应的化学方程式即可求得氯酸钾的质量．

解答：解：（2）氮气难溶于水，可以使用排水法收集，所以本题答案为：排水；
（3）过氧化氢在二氧化锰的作用下生成水和氧气，碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，A装置多的注射器能便于随时添加液体，所以本题答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，便于随时添加液体；
（4）为保证实验结果的准确性，需要控制反应的条件相同，根据图可以看出4瓶气体的温度由高到低为二氧化碳、空气、氮气、氧气，所以本题答案为：相同，CO₂＞空气＞N₂＞O₂；
（5）甲烷以及燃烧生成的二氧化碳都是造成温室效应的气体，使用天然气作燃料不能从根本上避免温室效应，所以本题答案为：不能，天然气的主要成分是甲烷，以及甲烷燃烧生成的二氧化碳都是产生温室效应的气体；
（6）制取氧气的质量为：0.5L×1.28g/L=0.64g
设需要氯酸钾的质量为x
2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑
245             96
x               0.64g

245

x

=

96

0.64g

，x≈1.63g
答：需要氯酸钾的质量为1.63g．

点评：本题考查了常见气体的性质以及实验室制法和根据化学方程式的计算，完成此题，可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行．