Question

今年世界環境日的主題是“營造綠色城市，呵護地球家園”．某科學探究小組為探究影響大氣“溫室效應”的因素，進行太陽光照射下N₂、O₂、CO₂及空氣溫室效應強度的比較實驗．請你參與他們的探究過程，填寫有關空格．
（1）用500mL集氣瓶裝滿一瓶空氣．
（2）另取一個500mL的集氣瓶，采用

 

法收集從液氮瓶中放出的N₂．
（3）現用右上圖中裝置A分別制取一瓶O₂和一瓶CO₂（均為500mL）；則制取O₂反應的化學方程式為

 

，制取CO₂反應的化學方程式為

 

．該實驗制取O₂和CO₂，與用裝置B相比較，用裝置A的優點是

 

．
（4）將制得的N₂、O₂、CO₂及空氣4瓶氣體放在室外的太陽光下，在互相不遮太陽光的條件下盡量使集氣瓶靠近，以保證地表和光照條件

 

．將溫度傳感器插入4個集氣瓶中，連接好裝置（如圖l所示）．打開數據采集器，實驗時間從北京時間12：00到14：00，測得此期間4種氣體在太陽光照射下的溫度變化情況如圖2所示．由圖2分析，在實驗的大部分時間內4瓶氣體的溫度由高到低的順序是：

 

．

（5）據報道，南京市部分公交車將推廣使用壓縮天然氣作燃料．使用天然氣作燃料能否從根本上避免溫室效應的發生？

 

（填“能”或“不能”）．理由是：

 

．
（6）已知氧氣在該實驗條件下的密度為1.28g/L，若用加熱氯酸鉀（KClO₃）的方法制取氧氣
（化學方程式為2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑），要收集滿500mL氧氣，計算理論上至少需要消耗氯酸鉀的質量．
（相對原子質量：O一16；Cl一35.5；K一39．）

Answer 1

分析：根據已有的知識進行分析，收集氮氣可以根據氮氣的性質進行，氮氣難溶于水，可以使用排水法收集，使用液固常溫型發生裝置制取氧氣使用的是過氧化氫和二氧化錳的混合物，制取二氧化碳使用的是石灰石與鹽酸反應，為保證實驗結果的準確性，需要控制反應的條件相同，根據圖可以看出4瓶氣體的溫度由高到低為二氧化碳、空氣、氮氣、氧氣，甲烷以及燃燒生成的二氧化碳都是造成溫室效應的氣體，根據反應的化學方程式即可求得氯酸鉀的質量．

解答：解：（2）氮氣難溶于水，可以使用排水法收集，所以本題答案為：排水；
（3）過氧化氫在二氧化錳的作用下生成水和氧氣，碳酸鈣能與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，A裝置多的注射器能便于隨時添加液體，所以本題答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，便于隨時添加液體；
（4）為保證實驗結果的準確性，需要控制反應的條件相同，根據圖可以看出4瓶氣體的溫度由高到低為二氧化碳、空氣、氮氣、氧氣，所以本題答案為：相同，CO₂＞空氣＞N₂＞O₂；
（5）甲烷以及燃燒生成的二氧化碳都是造成溫室效應的氣體，使用天然氣作燃料不能從根本上避免溫室效應，所以本題答案為：不能，天然氣的主要成分是甲烷，以及甲烷燃燒生成的二氧化碳都是產生溫室效應的氣體；
（6）制取氧氣的質量為：0.5L×1.28g/L=0.64g
設需要氯酸鉀的質量為x
2KClO₃

△   .

2KCl+3O₂↑
245             96
x               0.64g

245

x

=

96

0.64g

，x≈1.63g
答：需要氯酸鉀的質量為1.63g．

點評：本題考查了常見氣體的性質以及實驗室制法和根據化學方程式的計算，完成此題，可以依據已有的知識結合題干提供的信息進行．