28.人類的生存離不開(kāi)空氣。
【回顧歷史】
1774年,拉瓦錫通過(guò)用金屬汞在空氣中加熱生成氯化汞等實(shí)驗(yàn),第一次明確得出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的結(jié)論。
【回眸教材】
實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量(裝置如圖1),實(shí)際上用該方法測(cè)得的氧氣含量常常低于理論值。
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)中裝置內(nèi)部的情況是怎樣的,用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】查閱資料后,學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)將數(shù)顯設(shè)備(電腦等)、三種傳感器(壓強(qiáng)、溫度、O
2濃度)、測(cè)量裝置(反應(yīng)容器為蒸餾水瓶)按圖2所示進(jìn)行連接。
(2)打開(kāi)導(dǎo)管中間的活塞,向燒杯內(nèi)加入適量的水,雙手緊貼蒸餾水瓶外壁,
,則說(shuō)明裝置氣密性良好。
(3)打開(kāi)瓶口橡皮塞,加水并調(diào)節(jié)使蒸餾水瓶和燒杯內(nèi)液面相平,關(guān)閉活塞,打開(kāi)并調(diào)試好傳感器和數(shù)顯設(shè)備。用酒精燈將足量的紅磷點(diǎn)燃,立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
(4)燃燒結(jié)束后,裝置冷卻到室溫,打開(kāi)導(dǎo)管活塞,待瓶?jī)?nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水,使燒杯和瓶?jī)?nèi)的液面相平。在數(shù)顯設(shè)備上得到的曲線圖(縱坐標(biāo)為O
2濃度,橫坐標(biāo)為時(shí)間,壓強(qiáng)和溫度曲線僅表示該段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的變化情況)如圖3所示。
【數(shù)據(jù)分析】
①Z曲線表示
(填“溫度”或“氧氣濃度”)的變化趨勢(shì)。
②壓強(qiáng)曲線cd段壓強(qiáng)減小的原因是
。
③d點(diǎn)時(shí)采取的操作是
。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】用紅磷燃燒的方法不能準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣含量。其原因是
。
2022年10月13日,中國(guó)空間站第三次太空授課活動(dòng)取得圓滿成功。下面我們一起了解中國(guó)空間站內(nèi)的空氣”。
(1)航天員生活的艙中的空氣要與地球上的空氣基本一致。已知在同溫同壓下,氣體的體積之比等于分子個(gè)數(shù)之比。用微觀示意圖表示工作艙中空氣的主要成分,如圖4中最合理的是
(填序號(hào))。
(2)站內(nèi)O
2的來(lái)源。
①主要來(lái)源是電解水。
②備用O
2由加熱分解高氯酸鋰(LiClO
4)獲得,同時(shí)還生成氯化鋰(LiCl),該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為
。
我國(guó)力爭(zhēng)2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,體現(xiàn)了中國(guó)對(duì)解決氣候問(wèn)題的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。
(1)植樹(shù)造林:
大陽(yáng)山國(guó)家森林公園空氣中負(fù)氧離子含量極高,被譽(yù)為天然“氧吧”。一個(gè)負(fù)氧離子(
)是由一個(gè)O
2分子俘獲了空氣中一個(gè)電子形成的微粒,每個(gè)
中共含有
個(gè)電子。
(2)節(jié)能減排:
石灰石循環(huán)法可用于捕集煙氣中的CO
2,該方法以CaO捕集CO
2,將所得產(chǎn)物碳酸鈣在高溫下煅燒可重新獲得CaO和CO
2。生成的CaO疏松多孔,結(jié)構(gòu)與活性炭相似,在一定條件下對(duì)CO
2具有良好的吸附性。試寫(xiě)出CaO捕集CO
2的符號(hào)表達(dá)式為
。