Question

某同学欲从以下几方面对二氧化碳进行探究．请你参与探究并回答有关问题：
（1）二氧化碳对生活和环境的影响．右图说明了CO₂与“温室效应”的关系．能产生“温室效应”的气体除CO₂外，还有臭氧、甲烷、氟利昂等．空气中CO₂的主要来源是______，自然界中的绿色植物可通过______作用消耗CO₂．
（2）该同学设计了一套验证碳酸具有酸性而，二氧化碳没有酸性的实验．他首先用紫色石蕊试液浸泡滤纸，晒干后折成纸花，然后按下图所示分别进行：
①紫色石蕊纸花遇到醋酸溶液变红色．　
②在C实验中，当加入水后，紫色石蕊纸花不变色，C实验的作用是______．
③在D实验中，紫色石蕊纸花变红色，这一实验结果说明______．
④通过以上实验，尚未达到验证的目的，若要达到验证的目的，你的改进方法是：______．
（3）如图所示，在密闭暗箱里，放一盆生机盎然的绿色植物，烧杯中盛有蒸馏水，并悬浮着一个塑料小球，数天后，发现塑料小球漂浮在液面上，根据上述现象回答：
①已知NaOH与Ca（OH）₂的化学性质相似，请写出烧杯中发生反应的化学方程式 ______．
②解释塑料小球漂浮的原因______．

Answer 1

解：（1）由于化石燃料中含有大量的碳元素，燃烧后产生大量的二氧化碳，所以二氧化碳的主要来源是化石燃料的燃烧；光合作用的原料有水分和二氧化碳，所以绿色植物消耗二氧化碳主要途径是植物光合作用；
（2）水为中性，不能使酸碱指示剂发生颜色变化，探究过程中，实验B用来和实验C进行比较，比较通入二氧化碳后二者颜色的异同；装置D中二氧化碳通入水中，与水反应生成碳酸，石蕊遇酸变成红色；分析整个探究过程，会发现探究中没有对石蕊只和二氧化碳气体接触时会不会变红进行实验探究，因此还存在不足，还不能验证得到碳酸具有酸性二氧化碳不具有的结论，需要补上这一过程才行．
（3）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使溶液密度变大，对小球产生浮力变大，所以小球上浮．
故答案为：（1）含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸；光合；
（2）作对比实验（或证明水不能使紫色石蕊变红）；D中生成碳酸使紫色石蕊试液变红；在B装置中通入干燥二氧化碳气体；
（3）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；由于CO₂与NaOH反应生成Na₂CO₃，使溶液密度变大，对小球产生浮力变大，所以小球上浮．
分析：（1）二氧化碳的排放要从含碳物质的燃烧考虑；由于光合作用需要消耗大量的二氧化碳，消耗二氧化碳的主要途径是光合作用；
（2）利用石蕊遇酸变红，通过控制变量探究二氧化碳气体不能使石蕊变红不具有酸性，而是与水反应生成碳酸具有酸性使石蕊变红．探究中二氧化碳和水是变量，需要逐一探究：只有二氧化碳、只有水、既有二氧化碳又有水的三种情况；
（3）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，使溶液密度变大，对小球产生浮力变大，所以小球上浮．
点评：石蕊试液中含有水，对探究只有二氧化碳气体时会产生影响，所以此题的探究过程中使用的晾干的石蕊纸花．