為了測定空氣中氧氣含量,某興趣小組設計以下實驗進行探究:
Ⅰ.燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量。
甲組同學按照教材內容設計了如圖1實驗裝置。
【實驗原理】
利用紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體,集氣瓶內壓強減小,燒杯內水倒吸入集氣瓶中。
寫出紅磷在空氣中燃燒的化學符號表達式 P+O2點燃P2O5P+O2點燃P2O5。
【實驗步驟】
(1)用彈簧夾夾緊橡皮管;
(2)點燃燃燒匙內的紅磷,立即伸入瓶中并塞緊瓶塞;
(3)應 紅磷熄滅后,冷卻至室溫紅磷熄滅后,冷卻至室溫,打開止水夾(補全實驗步驟);
(4)觀察水倒流至集氣瓶并記錄水面的變化情況。
【實驗結論】
多次實驗發(fā)現(xiàn),在實驗操作完全規(guī)范下,集氣瓶內上升的水面仍然始終小于理論值。
【拓展研究】
查閱資料得知,當空氣中氧氣的體積分數(shù)降至約為7%以下時,紅磷不再燃燒,由此可知,燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是 氧氣不能完全反應氧氣不能完全反應。
Ⅱ.探究某脫氧劑的成分(由兩種單質組成)及利用該脫氧劑測定空氣中氧氣含量
①探究脫氧劑成分。
【實驗觀察】脫氧劑為灰黑色粉末,若在空氣中放置一段時間,有紅棕色固體生成。
【實驗猜想】根據(jù)顏色變化,猜想該脫氧劑中含有物質為 鐵鐵。
【驗證猜想】用磁鐵吸引,說明含有鐵。
【實驗探究】新取一定量的脫氧劑,將已驗證的成分分離。取剩余固體與少量CuO混合,置于圖2裝置中加熱(碳會與氧化銅反應生成CO2)。一會兒觀察到澄清石灰水變渾濁。
【實驗結論】該脫氧劑中還含有碳粉。
②測定空氣中氧氣含量
使用圖3裝置進行實驗,實驗原理是利用脫氧劑中鐵在常溫下能夠消耗裝置內氧氣,但實驗前應先進行的操作是 檢查氣密性檢查氣密性,具體操作是先夾緊彈簧夾,將注射器活塞向外拉一定距離,松手后活塞回到原處,說明裝置不漏氣松手后活塞回到原處,說明裝置不漏氣(完善操作、現(xiàn)象與結論)。
【實驗過程】
步驟1:在注射器中放入足量脫氧劑粉末,封閉;
步驟2:打開彈簧夾,將活塞向右拉至一定距離,關閉彈簧夾;
步驟3:不斷輕輕晃動注射器,至活塞位置不再發(fā)生變化。
【數(shù)據(jù)處理】
(1)實驗中需要記錄的數(shù)據(jù)有 ABAB(填字母)。
A.反應前注射器中原有空氣的體積 B.反應后注射器中剩余氣體的體積
(2)為減小誤差,上述實驗測定過程要重復多次,最終計算得出氧氣約占空氣的體積分數(shù)。
【實驗評價】與燃燒紅磷法相比,脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是 實驗結果更準確,更環(huán)保實驗結果更準確,更環(huán)保。
Ⅲ.由該實驗該興趣小組的同學們想到了實驗室制取氧氣并測定生成氧氣體積的方法,進行如下試驗:將一定量氯酸鉀與適量二氧化錳混合,然后加熱直至無氣體放出,過一會兒讀取進入注射器里的氣體體積。試完成下列填空:
(1)若用圖4來測量氣體體積時,可以將裝置A-B-C連接起來,此時應用乳膠管將裝置A的導管口“a”與裝置B的裝置的 cc(填“b”或“c”)管口相連;
(2)測量氣體體積時,也可以將反應發(fā)生裝置直接和圖5中的某一裝置連接起來,等到裝置中的氣體冷卻至室溫再進行讀數(shù)。則應該選用圖5中的 BB 裝置(填“A”或“B”);理由是 A裝置中的氣體冷卻至室溫過程中容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,裝置B中在氣體冷卻至室溫時保證導管稍露出水面少許,不會產(chǎn)生較大誤差A裝置中的氣體冷卻至室溫過程中容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,裝置B中在氣體冷卻至室溫時保證導管稍露出水面少許,不會產(chǎn)生較大誤差。
點燃
點燃
【考點】測定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】P+O2P2O5;紅磷熄滅后,冷卻至室溫;氧氣不能完全反應;鐵;檢查氣密性;松手后活塞回到原處,說明裝置不漏氣;AB;實驗結果更準確,更環(huán)保;c;B;A裝置中的氣體冷卻至室溫過程中容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,裝置B中在氣體冷卻至室溫時保證導管稍露出水面少許,不會產(chǎn)生較大誤差
點燃
【解答】
【點評】
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