Question

(1)某同学设计如下图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。

请填空：

①实验1采用了科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是____________。

②实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是____________________，该反应的化学方程式是________________________。

③实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到第____________（填序号）号棉球先变色。

（2）研究发现燃烧排放的气体中，CO₂浓度（用体积分数表示）越高，越容易被收集。 与传统的燃料燃烧方式相比，化学链燃烧具有排放CO₂浓度更高，易于收集的优点。下图为利用镍元素（Ni）进行化学链燃烧的原理示意图。

①空气反应器中，金属镍与氧气在一定条件下发生燃烧的化学方程式为__________________。

②燃料反应器中发生的部分化 反应如下：

Ⅰ．H₂ + NiO Ni+H₂O    Ⅱ．CO + NiO Ni+CO₂  

其中属于置换反应的是________________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

③与CO、H₂直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧从燃料反应器排放出的CO₂浓度更高的原因是________________________。

Answer

水 纸花由紫变红 CO2+H2O=H2CO3 ④ 2Ni + O2 2NiO Ⅰ 化学链燃烧将空气中不参加反应的N2从空气反应器中排出

【解析】(1) ①根据控制变量法分析；

②根据石蕊溶液遇酸显示的颜色分析；

③根据二氧化碳能使湿润的石蕊试纸变色，且二氧化碳密度比空气大分析；

（2）①根据金属镍与氧气在一定条件下发生燃烧反应生成氧化镍分析；

②根据反应类型分析；

③化学链燃烧将空气中不参加反应的氮气从空气反应器中排出分析。

【解析】
(1) ①实验1中将干石蕊试纸和喷水的石蕊试纸分别放入到装有二氧化碳的集气瓶中，因此该实验控制的变量是水；

②实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是纸花由紫变红，该反应的化学方程式是CO2+H2O=H2CO3；

③实验2中将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，因为二氧化碳能使湿润的石蕊试纸变色，且二氧化碳密度比空气大，因此能观察到第④号棉球先变色。

（2）①金属镍与氧气在一定条件下发生燃烧的化学方程式为2Ni + O2 2NiO；

②一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物叫置换反应。故属于置换反应的是Ⅰ；

③与CO、H2直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧从燃料反应器排放出的CO2浓度更高的原因是化学链燃烧将空气中不参加反应的N2从空气反应器中排出。