二氧化碳的含量答案解析

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15、通常情况下，人体呼出气体中部分气体的含量和空气中部分气体的含量如下表示．（含量均指各组分的体积分数）

请你根据所学的知识，完成下列实验报告．

填写：
（1）

呼出气体瓶中的小木条比空气瓶中的小木条灭的快

；
（2）

取呼出气体一瓶和等体积的空气一瓶，分别滴入适量的澄清石灰水，盖上玻璃片，振荡

；
（3）

人体呼出气体中二氧化碳的含量多于空气中二氧化碳的含量

；
（4）

取两片干燥的玻璃片，向其中的一片呼气，另一片放在空气中

；
（5）

呼出的玻璃片上出现水雾，另一片上无明显变化

；
（6）

人体呼出气体中水蒸气的含量多于空气中水蒸气的含量

．

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（2009•淮安）空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生如下影响：

空气中二氧化碳的体积分数	对人体健康的影响
1%	感到气闷、头晕、心悸
4%-5%	感到气闷、头痛、眩晕
6%以上	使人神智不清、呼吸停止，以致死亡

【提出问题】如何检验空气中二氧化碳的含量以便判断是否会影响人体健康？
【实验探究】
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%
方法一	正常燃烧	正常燃烧	正常燃烧	正常燃烧	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】
（1）上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是

二氧化碳不能支持燃烧

二氧化碳不能支持燃烧

；方法二所依据的反应原理是

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

（用化学方程式表示）．
（2）菜窖中一般会含有较多的二氧化碳，人不能贸然进入．
①菜窖中二氧化碳气体的主要来源是

植物的呼吸作用

植物的呼吸作用

．
②为确保人体健康不受影响，在进入菜窖前，应对其中的二氧化碳的含量进行检验，有关操作步骤是

做灯火试验，灯火熄灭或燃烧不旺，就不能贸然进入

做灯火试验，灯火熄灭或燃烧不旺，就不能贸然进入

．
【拓展探究】利用如图装置，粗略测定菜窖中二氧化碳的体积分数．

（1）连接实验装置：装置接口的连接顺序为a→

d

d

→

e

e

→

c

c

→

b

b

→f．
（2）用于实验的菜窖气体为50mL，最终量筒中共收集到水为45mL，该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为

10%

10%

．

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地球“发烧”了
材料l：空气的成分
空气是多种气体的混合物．空气的成分可分为恒定成分和易变成分两类．恒定成分是指在空气中含量大，在任何地方含量几乎不变，包括78.06%氮气、20.94%氧气、0.94%氩等稀有气体，合计约占99.94%．易变成分是指在空气中含量很少，但因季节、地域等自然因素和人类的活动而引起相对含量的较大变化，甚至某些成分急剧增加或减少．如表中列出了大气中几种易变成分：

易变成分（浓度cm3/m3）	变化的原因
二氧化碳  约300（约占空气的0.03%）
水蒸气    约290（约占空气的0.03%）
甲烷    约1.0～1.2t	天然气泄漏
氮的氧化物约0.52	化石燃料的燃烧
臭氧    0.01～0.04	含氟化合物的使用
硫的化合物：二氧化硫、硫化氢等	化石燃料的燃烧等
一氧化碳	汽车尾气等
合计：0.06%

材料2：自然界中碳循环

自然界中碳循环
试回答下列问题：
（1）从地球上动植物生命活动所需要的物质角度看，为什么空气如此重要？（答出3条即可）

 

．
（2）大气中多余的二氧化碳从何而来？从上述材料可以看出，人类赖以生存的大气，正遭受空前严重的破坏．二氧化碳作为一种主要的温室性气体，含量增加导致气候变暖、地球“发烧”、灾害频发，成为当前威胁人类生存发展最严重的问题．分析材料2，你认为导致大气中二氧化碳含量增加的直接原因是（写出两条即可）

 

．在②中，以石灰石为例，分解反应的化学方程式为

 

．在⑧中，消耗二氧化碳的过程叫做

 

．在⑨中，消耗二氧化碳反应的化学方程式为

 

．在④中，以天然气为例，燃烧反应的化学方程式为

 

．
（3）如何除去大气中多余的二氧化碳？
据统计，大气中每年新增CO₂约为l85～242亿吨，而其综合利用还不足l亿吨/年，仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能．为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”．①火电厂用碱液吸收产生的二氧化碳，获得化工产品碳酸钠．该反应的化学方程式为

 

．②日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO₂和H₂反应生成甲烷和水．该反应的化学方程式为

 

．③用三甲基膦做催化剂，在高压、极低温度条件下，CO₂和H₂可以高效合成甲酸（HCOOH），并实现了工业化生产．该反应的化学方程式为

 

．

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神州九号载人飞船的成功发射和着陆是中国载人航天事业一个新的里程碑．
（1）在宇宙飞船上通常安装盛有过氧化钠（Na₂O₂）的装置，它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，写出该反应的化学方程式

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

．
（2）图中图①、图②装置都可以在实验室制取氧气．图①中仪器a的名称是

锥形瓶

锥形瓶

．请写出实验室用图②装置制取氧气的一个化学方程式：

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

．
 （3）某同学在加热KClO₃制O₂的过程中，发现产生O₂的速率很慢，经检查不是KClO₃变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是

忘记使用催化剂

忘记使用催化剂

．
（4）氯气是一种重要的化工原料，它是一种黄绿色的有毒气体，密度比空气大，能溶于水．如果在实验室中制取氯气并用图③装置进行收集，则气体应从

c

c

（填字母）端通入．如果储气罐中氯气泄露时，你给现场的人们一条逃生自救的建议是：

用湿毛巾捂住口鼻

用湿毛巾捂住口鼻

．
（5）某化学活动小组欲测定人体呼出气体中二氧化碳的含量．取呼出气体样品10g，通入到足量的澄清石灰水中，充分反应后过滤，称量所得沉淀质量为5g．求人体呼出气体中二氧化碳的质量分数．

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23、某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，探究人体呼出的气体与空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示：

请依据图示回答以下问题：
（1）图中收集呼出气体的方法是

排水法

；
（2）①根据

澄清石灰水变浑浊的程度

，判断二氧化碳含量不同；②根据

空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高

，判断氧气含量不同；③根据

呼出的气体中水的含量比空气中水的含量高

，判断水蒸气含量不同．
（3）通过上述实验探究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，你能得出的初步结论是：
①

呼出的气体比空气中二氧化碳的含量高

；②

空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高

；
③

呼出的气体中水的含量比空气中水的含量高

．

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18、含碳元素的物质在自然界中普遍存在．
（1）碳元素的原子结构示意图为，其最外层电子数为

4

．
（2）请根据下图提供的信息，在相应的位置上写出不同碳单质的名称或化学式．
（3）近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，使全球变暖．导致大气中二氧化碳含量不断上升的主要因素是（填序号）

①

．
①化石燃料的大量使用和森林遭到破坏②植物的光合作用

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31、通过学习，我知道氧气大约占空气总体积的

21%

，二氧化碳占

0.03%

．下表为某科技小组的同学对三类公交车内空气环境的初步检测结果：

通过分析表格中的数据，你能发现什么问题，请说出两点：其一

车内氧气的含量小于空气中含量，二氧化碳的含量高于空气中的含量

，
其二

空调车比非空调车氧气的含量更低，二氧化碳的含量更高

．

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（2010•海沧区质检）空气中二氧化碳的含量保持相对稳定对人类的生存和生活十分重要．阅读图，回答问题：

（1）用化学方程式表示上图大气中二氧化碳的产生和消耗途径（各写一个）

大气中二氧化碳的产生	大气中二氧化碳的消耗
化石燃料的燃烧 化石燃料的燃烧	绿色植物的光合作用 绿色植物的光合作用

（2）二氧化碳的过多排放是导致全球气温升高的主要原因之一．限制二氧化碳等温室气体的排放是当今世界各国共同的目标．
①科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂、加热条件下反应转化为甲烷和水．该反应的化学方程式为

CO₂+4H₂

催化剂 .

△

2H₂O+CH₄

CO₂+4H₂

催化剂 .

△

2H₂O+CH₄

．
②“二氧化碳地质储存”被认为是当前最为现实的减排对策．二氧化碳地质储存是指将二氧化碳压缩注入到地下深部适宜地层中，使其与大气隔离．下列填埋方式中，二氧化碳只发生物理变化的是

A

A

（填字母）．
A．液体填埋--二氧化碳以气体或超临界流体的形态存储在岩石盖层下
B．溶解填埋--二氧化碳直接溶解在地下水中
C．矿物填埋--二氧化碳直接或间接与地层中的矿物作用生成碳酸矿物
③今年4月22日是第41个世界地球日，倡导“低碳生活”（指生活作息时尽力减少能量消耗，减低二氧化碳的排放量）．你践行“低碳生活”的做法是

养成随手关闭电器电源的习惯

养成随手关闭电器电源的习惯

（举一例）．

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如图是实验室制取气体的常用装置．

（1）仪器①的名称是

长颈漏斗

长颈漏斗

．
（2）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：

组别	药品	实验现象
Ⅰ	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快
Ⅱ	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
Ⅲ	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中

从制取和收集的角度分析，一般选择第

Ⅲ

Ⅲ

（填序号）组药品，所发生反应
的化学方程式为

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（3）A、B、C、D、E装置可用于实验室制取和收集某些气体：
①根据你选择的药品，可选用图中

B

B

和

C

C

（填字母序号）组装一套制取二氧化碳的装置，检验二氧化碳集满的方法是

用燃着的木条伸到集气瓶口，如果马上熄灭，则证明已满

用燃着的木条伸到集气瓶口，如果马上熄灭，则证明已满

．
②若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，其化学方程式为：

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

，你选用的发生装置是

A

A

（填字母序号）．已知实验室制H₂时可选择D和E的收集装置，说明其具有的性质是：

难溶于水

难溶于水

、

密度小于空气

密度小于空气

．
（4）若将CO₂的发生装置与F装置连接可组装实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图．
①装有澄清石灰水的试剂瓶内发生的化学方程式为：

Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O

Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O

，装有紫色石蕊试液的试剂瓶内观察到的现象是

紫色变为红色

紫色变为红色

．
②烧杯中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧．由此可知，在进入菜窖前（菜窖中一般会含有较多的二氧化碳），应对其中的二氧化碳的含量进行检验．你的做法是：

做灯火试验，灯火熄灭或燃烧不旺，就不能冒然进入

做灯火试验，灯火熄灭或燃烧不旺，就不能冒然进入

．

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25、科学家在美国夏威夷的莫纳洛亚山顶设置了高精度气体分析器，对大气中二氧化碳的含量进行了连续测量，下图描述的是1958年至1994年期间的测量结果．
请你根据该图分析：
（1）莫纳洛亚山顶空气中二氧化碳的含量是怎样变化的？
（2）可能是什么原因导致了这样的变化？
（3）你认为当前自己所居住的地区空气中二氧化碳的含量随时间的变化图象可能是什么样的？（在所给的方框中画出你想象的图线，并解释为什么你画出了那样的图线．）
（4）说说看，我们的大气中二氧化碳的含量增加是利还是弊？