Question

【题目】某校课外活动小组，欲测定山洞菜窖中空气中CO2的体积分数（假设菜窖内空气 中不含除CO2外的其他酸性气体）。已知空气中CO2的体积分数达到5%人会昏厥，该小 组进行了如下实验：

（1）取样。他们准备从菜窖中的底部取样，请你设计用集气瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法______________。（假设洞内CO2浓度是安全的）

（2）测定。用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样，按下图所示的装置进行实验将气体推入甲中。回答下列问题：

①甲中多孔球泡的作用_____________，甲装置中NaOH的作 用是_____________，写出化学方程式_____________。

②实验结束后，量筒内水的体积为99mL，菜窖中底部空气中CO2的体积分数为_____________________。

（3）菜窖中二氧化碳气体的主要来源是_____________。为降低菜窖中CO2的含量，你认为应采取的措施有__________________________。

下面是灯火实验与石灰水实验测量CO2体积分数的数据

方法一:分别向二氧化碳含量不同的空气中放入燃着的蜡烛。

方法二:分别向二氧化碳含量不同的空气中加入适量的澄清石灰水。

（实验现象）

空气中二氧化碳 体积分数	0，03%	1%	5%	10%	20%
方法一	正常燃烧	正常燃烧	正常燃烧	燃烧不旺	熄灭
方法二	不变浑浊	变浑浊	变浑浊	变浑浊	变浑浊

（分析与应用）

（4）上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是___________；从现象分析在进入久未开启的菜窖前做传统的灯火实验，安全吗？请说明理由_________________________________。

Answer 1

【答案】将集气瓶装满水，盖上玻璃片，带进洞中，将水倒掉，擦干瓶内，盖上玻璃片 增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行 吸收气体中的CO2 2NOH+CO2=Na2CO3+H2O 1% 植物的呼吸作用 通风（合理即可） 二氧化碳不支持燃烧 不安全 空气中CO2的体积分数达到5%人会昏厥，当二氧化碳达到5%时，蜡烛正常燃烧

【解析】

（1）为了防止把洞外的气体带到洞中，必须先将集气瓶装满水，盖上玻璃片后带进洞中，将水倒掉，因为二氧化碳能溶于水，为了减少实验误差，必须要将集气瓶内残留的水分擦干，然后再盖上玻璃片。用集气瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法是将集气瓶装满水，盖上玻璃片，带进洞中，将水倒掉，擦干瓶内，盖上玻璃片；

（2）①多孔球泡通常用于气体和液体的反应，便于增大气体和溶液的接触面积，使反应充分进行；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的CO2，反应的化学方程式为：2NOH+CO2=Na2CO3+H2O；

②根据实验过程可知，被消耗的气体是二氧化碳，未消耗的气体体积等于进入量筒中水的体积，菜窖中底部空气CO2的体积分数=；

（3）菜窖中二氧化碳气体的主要来源是植物的呼吸作用；为降低菜窖中CO2的含量，应采取的措施有通风等；

（4）方法一是向二氧化碳含量不同的空气中放入燃着的蜡烛，观察其燃烧情况，这主要是依据二氧化碳不支持燃烧的性质；从现象分析可知，在进入久未开启的菜窖前做传统的灯火实验是不安全的，原因是空气中CO2的体积分数达到5%人会昏厥，当二氧化碳达到5%时，蜡烛正常燃烧。