Question

【題目】某校課外活動小組，欲測定山洞菜窖中空氣中CO2的體積分數（假設菜窖內空氣 中不含除CO2外的其他酸性氣體）。已知空氣中CO2的體積分數達到5%人會昏厥，該小 組進行了如下實驗：

（1）取樣。他們準備從菜窖中的底部取樣，請你設計用集氣瓶從洞中取回一瓶空氣樣品的方法______________。（假設洞內CO2濃度是安全的）

（2）測定。用150mL的注射器從廣口瓶中抽取100mL氣樣，按下圖所示的裝置進行實驗將氣體推入甲中。回答下列問題：

①甲中多孔球泡的作用_____________，甲裝置中NaOH的作 用是_____________，寫出化學方程式_____________。

②實驗結束后，量筒內水的體積為99mL，菜窖中底部空氣中CO2的體積分數為_____________________。

（3）菜窖中二氧化碳氣體的主要來源是_____________。為降低菜窖中CO2的含量，你認為應采取的措施有__________________________。

下面是燈火實驗與石灰水實驗測量CO2體積分數的數據

方法一:分別向二氧化碳含量不同的空氣中放入燃著的蠟燭。

方法二:分別向二氧化碳含量不同的空氣中加入適量的澄清石灰水。

（實驗現象）

空氣中二氧化碳 體積分數	0，03%	1%	5%	10%	20%
方法一	正常燃燒	正常燃燒	正常燃燒	燃燒不旺	熄滅
方法二	不變渾濁	變渾濁	變渾濁	變渾濁	變渾濁

（分析與應用）

（4）上述實驗中，方法一所依據的二氧化碳的性質是___________；從現象分析在進入久未開啟的菜窖前做傳統的燈火實驗，安全嗎？請說明理由_________________________________。

Answer 1

【答案】將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片，帶進洞中，將水倒掉，擦干瓶內，蓋上玻璃片 增大氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行 吸收氣體中的CO2 2NOH+CO2=Na2CO3+H2O 1% 植物的呼吸作用 通風（合理即可） 二氧化碳不支持燃燒 不安全 空氣中CO2的體積分數達到5%人會昏厥，當二氧化碳達到5%時，蠟燭正常燃燒

【解析】

（1）為了防止把洞外的氣體帶到洞中，必須先將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片后帶進洞中，將水倒掉，因為二氧化碳能溶于水，為了減少實驗誤差，必須要將集氣瓶內殘留的水分擦干，然后再蓋上玻璃片。用集氣瓶從洞中取回一瓶空氣樣品的方法是將集氣瓶裝滿水，蓋上玻璃片，帶進洞中，將水倒掉，擦干瓶內，蓋上玻璃片；

（2）①多孔球泡通常用于氣體和液體的反應，便于增大氣體和溶液的接觸面積，使反應充分進行；二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，氫氧化鈉溶液的作用是吸收氣體中的CO2，反應的化學方程式為：2NOH+CO2=Na2CO3+H2O；

②根據實驗過程可知，被消耗的氣體是二氧化碳，未消耗的氣體體積等于進入量筒中水的體積，菜窖中底部空氣CO2的體積分數=；

（3）菜窖中二氧化碳氣體的主要來源是植物的呼吸作用；為降低菜窖中CO2的含量，應采取的措施有通風等；

（4）方法一是向二氧化碳含量不同的空氣中放入燃著的蠟燭，觀察其燃燒情況，這主要是依據二氧化碳不支持燃燒的性質；從現象分析可知，在進入久未開啟的菜窖前做傳統的燈火實驗是不安全的，原因是空氣中CO2的體積分數達到5%人會昏厥，當二氧化碳達到5%時，蠟燭正常燃燒。