7. 在实验室通常用①带火星的木条、②燃着的木条、③澄清石灰水、④紫色石蕊溶液等实验用品来区别不同的气体。为区别下列三组气体,请你选择合适的实验用品的编号填在相应的空格中。
(1) 区别氧气和氮气选
(2) 区别氮气和二氧化碳选
(3) 区别氧气和二氧化碳选
(1) 区别氧气和氮气选
①或②
。(2) 区别氮气和二氧化碳选
③或④
。(3) 区别氧气和二氧化碳选
①或②或③或④
。答案
(1)①或②;(2)③或④;(3)①或②或③或④
解析
(1)氧气能使带火星的木条复燃,氮气不能,可用①;氧气能使燃着的木条燃烧更旺,氮气使燃着的木条熄灭,可用②,故①或②。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,可用③;二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,氮气不能,可用④,故③或④。
(3)氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能,可用①;氧气能使燃着的木条燃烧更旺,二氧化碳使燃着的木条熄灭,可用②;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气不能,可用③;二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,氧气不能,可用④,故①或②或③或④。
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,可用③;二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,氮气不能,可用④,故③或④。
(3)氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能,可用①;氧气能使燃着的木条燃烧更旺,二氧化碳使燃着的木条熄灭,可用②;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气不能,可用③;二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,氧气不能,可用④,故①或②或③或④。
8. 甲、乙、丙三位同学用如下图所示的装置做有关${CO_{2}}$气体的实验:
(1) 甲同学向收集满${CO_{2}}$气体的软塑料瓶中倒入少量的水(如装置 A),可观察到
(2) 乙同学将一瓶${CO_{2}}$沿烧杯内壁倾倒(如装置 B),可观察到蜡烛
(3) 丙同学挤压装置 C 中滴管胶头,使其中的澄清石灰水滴入锥形瓶,并轻轻振荡,观察到系在玻璃管一端的气球慢慢胀大,澄清石灰水
(1) 甲同学向收集满${CO_{2}}$气体的软塑料瓶中倒入少量的水(如装置 A),可观察到
软塑料瓶变瘪
,取瓶中样品,滴入紫色石蕊溶液后变红色,该实验能否证明二氧化碳与水发生了化学反应?不能证明
。请说明理由:未排除二氧化碳溶于水或与水作用导致瓶内压强减小的可能性(或未证明二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色)
。(2) 乙同学将一瓶${CO_{2}}$沿烧杯内壁倾倒(如装置 B),可观察到蜡烛
自下而上依次熄灭
,说明${CO_{2}}$具有的性质为密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
,由此得出${CO_{2}}$的一条重要用途是灭火。(3) 丙同学挤压装置 C 中滴管胶头,使其中的澄清石灰水滴入锥形瓶,并轻轻振荡,观察到系在玻璃管一端的气球慢慢胀大,澄清石灰水
变浑浊
,气球胀大的原因是$ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O $
(用化学方程式表示)。答案
(1)
可观察到:软塑料瓶变瘪;
不能证明;
理由:未排除二氧化碳溶于水或与水作用导致瓶内压强减小的可能性(或未证明二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色)。
(2)
可观察到:自下而上依次熄灭;
性质:密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧。
(3)
澄清石灰水:变浑浊;
原因:$ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O $
可观察到:软塑料瓶变瘪;
不能证明;
理由:未排除二氧化碳溶于水或与水作用导致瓶内压强减小的可能性(或未证明二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色)。
(2)
可观察到:自下而上依次熄灭;
性质:密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧。
(3)
澄清石灰水:变浑浊;
原因:$ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O $
9. 用下图实验研究${CO_{2}}$的性质。
(1) 可证明${CO_{2}}$能与水反应的现象是
(2) 燃着的木条熄灭,由此可得出${CO_{2}}$具有的性质是
(1) 可证明${CO_{2}}$能与水反应的现象是
干燥处(或干燥紫色石蕊试纸处)不变色,湿润处(或湿润紫色石蕊试纸处)变红
;可证明${CO_{2}}$密度比空气的大的现象是低的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭
。(2) 燃着的木条熄灭,由此可得出${CO_{2}}$具有的性质是
$CO_{2}$不能燃烧,也不支持燃烧
。答案
答题卡:
(1) 干燥处(或干燥紫色石蕊试纸处)不变色,湿润处(或湿润紫色石蕊试纸处)变红;低的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭。
(2) $CO_{2}$不能燃烧,也不支持燃烧。
(1) 干燥处(或干燥紫色石蕊试纸处)不变色,湿润处(或湿润紫色石蕊试纸处)变红;低的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭。
(2) $CO_{2}$不能燃烧,也不支持燃烧。
10. 二氧化碳是一种温室气体,它对太阳光热量吸收率比空气高,某同学设计了两套方案加以证明。
方案一:如下图所示,取两个完全相同的塑料瓶,瓶口加塞子,插入玻璃管(红墨水封在管中),其中一个瓶中充入空气,另一个瓶中充入二氧化碳。

方案二:如下图所示,两个相同瓶中共用一根玻璃管,玻璃管中有一小段液滴(红墨水)。

上述两套方案的实验装置同时放在阳光中照射,一段时间后,分别会观察到什么现象?
方案一:如下图所示,取两个完全相同的塑料瓶,瓶口加塞子,插入玻璃管(红墨水封在管中),其中一个瓶中充入空气,另一个瓶中充入二氧化碳。
方案二:如下图所示,两个相同瓶中共用一根玻璃管,玻璃管中有一小段液滴(红墨水)。
上述两套方案的实验装置同时放在阳光中照射,一段时间后,分别会观察到什么现象?
答案
方案一现象
- 充入二氧化碳的塑料瓶上玻璃管中的红墨水比充入空气的塑料瓶上玻璃管中的红墨水上升得更高。
原因:二氧化碳对太阳光热量吸收率比空气高,相同时间内,充入${CO_2}$的瓶内气体吸收热量多,根据热胀冷缩原理(气体受热膨胀,$V = V_0(1 + \alpha\Delta T)$,其中$V$为变化后体积,$V_0$为初始体积,$\alpha$为气体膨胀系数,$\Delta T$为温度变化量),瓶内气体膨胀程度大,会将红墨水向上推得更高。
方案二现象
- 玻璃管中的液滴(红墨水)向充入空气的瓶一端移动。
原因:因为二氧化碳吸收太阳光热量多,瓶内气体膨胀程度大,压强增大(根据$pV = nRT$,$p=\frac{nRT}{V}$,$n$、$V$不变,$T$升高,$p$增大),而空气瓶内气体膨胀程度小,压强相对较小,所以在压强差作用下,液滴会向压强小(充入空气)的一端移动。
综上,方案一:充${CO_2}$瓶玻璃管红墨水上升更高;方案二:玻璃管液滴向充空气瓶一端移动。
- 充入二氧化碳的塑料瓶上玻璃管中的红墨水比充入空气的塑料瓶上玻璃管中的红墨水上升得更高。
原因:二氧化碳对太阳光热量吸收率比空气高,相同时间内,充入${CO_2}$的瓶内气体吸收热量多,根据热胀冷缩原理(气体受热膨胀,$V = V_0(1 + \alpha\Delta T)$,其中$V$为变化后体积,$V_0$为初始体积,$\alpha$为气体膨胀系数,$\Delta T$为温度变化量),瓶内气体膨胀程度大,会将红墨水向上推得更高。
方案二现象
- 玻璃管中的液滴(红墨水)向充入空气的瓶一端移动。
原因:因为二氧化碳吸收太阳光热量多,瓶内气体膨胀程度大,压强增大(根据$pV = nRT$,$p=\frac{nRT}{V}$,$n$、$V$不变,$T$升高,$p$增大),而空气瓶内气体膨胀程度小,压强相对较小,所以在压强差作用下,液滴会向压强小(充入空气)的一端移动。
综上,方案一:充${CO_2}$瓶玻璃管红墨水上升更高;方案二:玻璃管液滴向充空气瓶一端移动。
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