Question

某科学探究小组为探究影响大气温室效应的因素，进行在阳光照射下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集气瓶，采用

 

法收集从液氮中放出的氮气；
（3）用图1 A装置分别制取一瓶O₂和CO₂（均为500mL），则制取O₂反应的方程式为

 

，制取CO₂反应的方程式为

 

．该实验制取O₂和CO₂，与用装置B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2）
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种气体在太阳光下的温度变化情况如图3所示．由图3分析，实验大部分时间内4瓶气体的温度由高到低的顺序是

 

．
（5）据报道，我市部分出租车已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）已知氧气在室温条件下的密度为1.28g/L，市售的过氧化氢水溶液溶质质量分数一般为30%，要制取并收集满500mL氧气，计算理论上至少需要30%的过氧化氢水溶液多少克．

Answer 1

考点：实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素,常用气体的收集方法,实验室制取氧气的反应原理,二氧化碳的实验室制法,根据化学反应方程式的计算,常用燃料的使用与其对环境的影响

专题：科学探究

分析：（2）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；
（3）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；
（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；
（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；
（6）根据反应的化学方程式即可求得过氧化氢的质量．

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
设需要过氧化氢的质量为x
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
68              32
x              0.64g

68

32

=

x

0.64g

x=1.36g
理论上至少需要30%的过氧化氢水溶液

1.32g

30%

=4.4g
答案：
（2）排水
（3）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑    CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O   便于随时添加液体
（4）相同，CO₂＞空气＞N₂＞O₂
（5）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）理论上至少需要30%的过氧化氢水溶液4.4g

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．