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初中三年级化学

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    人通过肺与外界进行气体交换,吸入空气中的氧气,排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的,还是人体代谢的最终产物,为了证实这一问题,小明同学采用了如图所示装置进行实验。回答下列问题。

    (1)操作1:关闭活塞a,打开活塞b,缓缓吸气;可观察到装置Ⅱ中盛有的澄清石灰水____。
    (2)操作2:关闭活塞b,打开活塞a,缓缓呼气;在实验过程中,装置1中观察到的现象是___________________________________。
    (3)Ⅰ瓶中所装试剂的作用是____ ;Ⅱ瓶中所装试剂的作用是 ________________________。将上述操作反复进行,能证明人呼出的气体中所含二氧化碳不是来自空气,而是来自人体的代谢产物。
    本题信息:2012年同步题化学实验题难度一般 来源:张欢欢(初中化学)
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本试题 “人通过肺与外界进行气体交换,吸入空气中的氧气,排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的,还是人体代谢的最终产物,为了证实这一问...” 主要考查您对

吸入空气与呼出气体的比较

二氧化碳的性质

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  • 吸入空气与呼出气体的比较
  • 二氧化碳的性质
活动与探究:
我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同?

资料:
(1)二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊,白色浑浊越多,说明气体中二氧化碳越多。
(2)氧气可以使带火星的木条复燃,木条燃烧越旺,说明氧气越多。
(3)二氧化碳可以使燃着的木条熄灭。

吸入和呼出气体的比较探究实验:

1. 实验方案:
用排水法收集气体 在两个集气瓶中装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒放入水中。将塑料管小心插入集气瓶内,吹气 集气瓶中的水逐渐排出,收集满呼出的气体 呼出的气体几乎没有溶于水
在水中收集满气体后,用玻璃片盖住瓶口,从水中取出正放于桌面上 气体无色 无色的气体,密度比空气的大
探究呼出气体的性质 向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中,各滴入几滴澄清的石灰水,振荡 盛空气的集气瓶内澄清石灰水没有变浑浊;盛呼出气体的集气瓶内澄清的石灰水变浑浊 呼出的气体中二氧化碳的含量>空气中二氧化碳的含量
将燃着的木条分别插入另一个盛有呼出气体的集气瓶中和盛有空气的集气瓶中 盛有空气的集气瓶中的木条继续燃烧,无明显变化;盛呼出气体的集气瓶中燃着的木条逐渐熄灭 呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量
取一块干燥的玻璃片,对着呼气,并与放在空气中的另一块玻璃片进行比较 对着呼气的玻璃片上有一层水雾;放在空气中的玻璃片无明显变化 呼出的气体中水蒸气的含量>空气中水蒸气的含量

2. 探究说明:
给集气瓶装水时,很容易使集气瓶内留有气泡,为了避免这个问题,首先应该把集气瓶放正、水装满,盖玻璃片时,应先盖住一小部分,然后沿水平方向推动玻璃片,将瓶口全部盖住。

3. 分析与讨论:

(1)吸人的空气中二氧化碳的含量为0.03%,所以加入澄清石灰水无明显现象,而呼出的气体中二氧化碳的含量约为4%,所以能使澄清石灰水变浑浊。
(2)呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳,呼出气体中氧气含量低,不能支持木条燃烧。
(3)人体中大部分都是水,且每天还产生一部分水,所以呼出的气体中含有的水蒸气比空气中的多。
概述:
    二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO?,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,与水反应生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
物理性质:
常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态的二氧化碳叫做干冰。

化学性质:
(1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入
干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度
过高而造成危险
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO2 + H2O===H2CO3
碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:
H2CO3===H2O + CO2
(3)二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
(4)二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
一氧化碳和二氧化碳性质的比较:

 

 

一氧化碳

二氧化碳

物理性质

状态

无色,无味气体

无色,无味气体

密度

1.250g/l(略小于空气)

1.977g/l(大于空气)

溶解性

1体积水中约溶解0.02体积

1体积中约溶解1体积

化学性质

可燃性

有可燃性
2CO+O22CO2

一般情况下,既不能燃烧,也不能支持燃烧

还原性

有还原性:
CuO+COCu+CO2

没有还原性

跟水反应

不能

能:CO2+H2O==H2CO3

跟澄清石灰水反应

不能

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

毒性

有毒

无毒

主要用途

作气体燃料,用于高炉炼铁

灭火,人工降雨,干冰制冷剂等,作化工原料和温室肥料

相互转化

C+O2CO2
C+CO22CO

干冰:
一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂。如果用飞机向云层中撤干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,就可以形成降雨。 

二氧化碳不一定能灭火:
二氧化碳一般不支持燃烧,但在一定条件下,某些物质也可以在二氧化碳中燃烧,如将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条能继续燃烧,反应的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C,所以活泼金属着火不能用二氧化碳来灭火

二氧化碳与一氧化碳的鉴别方法:
(1)澄清石灰水:将气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(2)燃着的木条:将气体分别在空气中点燃,能燃烧的是一氧化碳,不能燃烧的是二氧化碳。
(3)紫色石蕊试液:将气体分别通入紫色石蕊试液中,能使石蕊试液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(4)还原金属氧化物:将气体分别通过灼热的氧化铜,出现黑色粉末变红这一现象的是一氧化碳,没有明显现象的是二氧化碳。

二氧化碳与一氧化碳的除杂方法:
1.CO(CO2)(括号内的物质为杂质):通常将气体通人过量的碱溶液(一般用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水)中,二氧化碳与碱溶液反应,从而达到除杂的目的。
2.CO2(CO)(括号内的物质为杂质):通常将气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,从而达到除杂的目的。不能用点燃的方法,因为CO2不支持燃烧,也不能燃烧。

二氧化碳与石灰石的应用:
二氧化碳与石灰水反应出现白色沉淀,反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。
该反应及现象有以下儿方面的应用:
(1)检验二氧化碳气体;
(2)鉴别NaOH溶液和澄清石灰水:将CO2气体通入待测溶液中,生成白色沉淀的溶液为澄清石灰水,无明显现象的为NaOH溶液;
(3)除去某些气体中的杂质:如除去CO中的CO2 气体,可将混合气体通过澄清石灰水;
(4)解释澄清石灰水为什么要密封保存:敞口放置的澄清石灰水会吸收空气中的CO2而使澄清石灰水表面生成一层白膜或变浑浊,其成分是CaCO3;
(5)用石灰砂浆砌砖抹墙不久后变白变硬:石灰砂浆的主要成分是Ca(OH)2,吸收空气中的CO2发生反应Ca(OH)2声称白色固体CaCO3固体。
(6)保存鸡蛋:将鸡蛋浸泡在澄清石灰水中,取出来后CO2与石灰水反应封闭鸡蛋壳上的小孔,可以延长鸡蛋的保存时间。

二氧化碳肥料:
二氧化碳是光合作用的原料之一,因而现在在温室大棚内种植蔬菜水果时,经常人为提高温室内CO2 浓度,以增加农作物产员,增大CO2浓度的方法通常有以下几种:
(1)在温室内放置干冰,干冰升华增大CO2浓度。
(2)在温室内放置通过化学反应产生CO2气体的物质,如在塑料大棚顶部的容器内放置石灰石和稀盐酸。

灯火实验:
(1)二氧化碳本身无毒,但它不供给呼吸,当空气中二氧化碳含量超过常量时,也会对人体健康产生不良影响。

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,头昏,心悸
4—5 气喘,头痛,眩晕
10 神志不清,呼吸停止,死亡
 由于二氧化碳的密度大于空气,因而在低洼的地方浓度会增大。在进人久未开启的菜窖或干涸的深井前,应先点燃一支蜡烛用绳放到下面,观察蜡烛能否正常燃烧,若不能正常燃烧,应开启菜窖或深井一段时间后再检验,直到蜡烛能正常燃烧时,才能下去。
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