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某化學興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開探究。
【實驗回顧】
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(1)實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(如圖1、圖2),紅磷燃燒的化學方程式為
4P+5O2
點燃
2P2O5
4P+5O2
點燃
2P2O5
,裝置中的止水夾一開始應該處于
關閉
關閉
(“打開”或“關閉”)狀態(tài),目的是
防止氣體受熱從導管中逸出
防止氣體受熱從導管中逸出
。
興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%。
【實驗改進】甲同學認為誤差主要是由實驗裝置造成的,于是改用圖3裝置進行實驗。
(2)按圖2裝置實驗,實驗開始前應先進行的一步操作是
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
。
(3)按圖3裝置實驗,點燃紅磷的方式不同于圖1,而是接通電源使電烙鐵發(fā)熱,點燃紅磷后,斷開電源。與圖2裝置相比,圖3裝置使用電烙鐵可以減小實驗誤差,其原因是
改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內空氣外逸而而造成實驗誤差
改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內空氣外逸而而造成實驗誤差
。
【提出問題】在操作規(guī)范的情況下,用改進后的裝置測得的氧氣含量約為14%。為什么測量結果與真實值仍有較大差距呢?
【查閱資料】燃燒過程中當氧氣體積分數(shù)低于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒。引起本實驗的誤差除裝置外,還與可燃物的性質有關。
【實驗探究1】乙同學利用圖4裝置測定空氣中氧氣的含量。其中與集氣瓶相連的壓強傳感器等電子設備能將集氣瓶內壓強精確地記錄并保存下來。圖5是用該裝置測得的木炭在集氣瓶中燃燒的壓強-時間關系圖(該裝置氣密性良好,P0是集氣瓶內初始氣壓,P是反應結束時恢復到室溫時集氣瓶內的氣壓)。
(4)反應開始時集氣瓶中壓強會瞬間變大,原因是
木炭燃燒放熱,使瓶內溫度升高,壓強增大
木炭燃燒放熱,使瓶內溫度升高,壓強增大
。
(5)根據(jù)圖5,木炭不可代替紅磷測定空氣中氧氣含量的原因是
木炭燃燒雖消耗氧氣但生成二氧化碳,反應前后瓶內壓強并未發(fā)生明顯變化
木炭燃燒雖消耗氧氣但生成二氧化碳,反應前后瓶內壓強并未發(fā)生明顯變化
。
【實驗探究2】已知常溫下鐵與空氣中的氧氣、水反應生成鐵銹(主要成分是Fe2O3?xH2O),在有氯化鈉、炭粉存在條件下,反應速度較快。丙同學根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量,設計了圖6所示實驗裝置,8分鐘后測得數(shù)據(jù)如表:
實驗前的體積 實驗后的體積
集氣瓶內空氣 量筒內水 量筒內剩余水
262mL 180.0mL 127.2mL
(6)丙同學將鐵粉、炭粉等物質不是堆在瓶底,而是撒在浸潤氯化鈉的濾紙條上再貼在廣口瓶內側,其目的是
增大反應物之間的接觸面積
增大反應物之間的接觸面積
。
(7)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算空氣中的氧氣含量。(寫出計算過程,計算結果保留到0.1%)

【答案】4P+5O2
點燃
2P2O5;關閉;防止氣體受熱從導管中逸出;檢查裝置氣密性;改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內空氣外逸而而造成實驗誤差;木炭燃燒放熱,使瓶內溫度升高,壓強增大;木炭燃燒雖消耗氧氣但生成二氧化碳,反應前后瓶內壓強并未發(fā)生明顯變化;增大反應物之間的接觸面積
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/1 2:0:1組卷:16引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.空氣中氧氣含量測定的再認識。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖1),寫出測定紅磷燃燒的符號表達式 (1)
     
    。如果紅磷不足,會導致的空氣中氧氣含量結果(2)
     
    (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
    【原理應用】興趣小組同學用家用制氧機(如圖2)制取并收集了一袋氣體,帶到實驗室對其進行研究。家用制氧機的工作原理是用分子篩分離空氣獲得氧氣,分子篩是一種內部分布有均勻微小孔徑的固體,通過特制的分子篩把空氣中的氧分子吸入孔穴而與其它分子分離,該變化屬于 (3)
     
    (填“物理”或“化學”)變化。該方法制得的氧氣濃度如何?興趣小組同學設計了如圖3所示裝置來測定氧氣的含量。請將下列實驗步驟補充完整:
    ①先檢查裝置 (4)
     
    。②加入藥品,將裝置連接固定。③打開止水夾a和b,向裝滿水的A中緩慢鼓入一定量氣體,露出白磷后,關閉止水夾a和b,此時,A中水進入到B中,測得B中水的體積為V1mL。④用凸透鏡聚光引燃白磷,白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙。⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫,打開止水夾b。B中水倒吸進入到A中,測得量筒中的體積變?yōu)閂2mL,⑥計算小組同學所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)。
    (5)下列有關這個實驗的說法中,不正確的有
     
    。
    A.步驟③中,仰視量筒讀數(shù)會使測得的V1數(shù)值偏低
    B.步驟④中,白磷燃燒時要保持關閉止水夾a和b
    C.步驟⑤中,未冷卻至室溫會使測得的小組同學所帶氣體中氧氣的含量偏高
    D.與圖1相比,圖3裝置的優(yōu)點有:誤差減少和污染減少
    (6)經(jīng)測定V1=XmL;V2=YmL,則小組同學所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)為
     
    (用X、Y表示)。

    發(fā)布:2024/10/24 8:0:1組卷:21引用:1難度:0.4
  • 2.下面是測量空氣中氧氣體積含量的實驗:
    Ⅰ.實驗小組按A裝置進行實驗,事先在集氣瓶中裝水的原因
     
    (任寫一點);其所加氣球的作用是
     
    ;在整個實驗過程中,可觀察到氣球的氣壓變化
     
    ;實驗結束后,發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積超過總體積的
    1
    5
    ,你認為導致這一結果的原因可能是
     

    A.實驗前未將橡膠管夾緊  B.實驗前導管中未加滿水
    菁優(yōu)網(wǎng)
    C.紅磷過量 D.氧氣未消耗完 E.點燃的紅磷伸入集氣瓶速度過慢,使空氣膨脹逸出
    Ⅱ.實驗A測得結果不夠準確,實驗小組進行反思。該小組通過查閱資料,選定白磷(與紅磷一樣是一種磷的單質,燃燒產(chǎn)物也相同)在如圖B所示裝置中測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得成功。
    [查閱資料]白磷著火燃燒的溫度為40℃。
    [提出問題]氧氣體積約占空氣總體積的多少?
    [實驗準備]錐形瓶內空氣體積為230mL,注射器中水的體積為50mL,該裝置氣密性良好。
    [實驗探究]裝入藥品,按圖所示連接好儀器,夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中,白磷很快被引燃,然后將錐形瓶從熱水中取出。
    [現(xiàn)象分析]
    (1)將錐形瓶底部放入熱水中,目的是
     
    ,足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒,說明瓶內剩余氣體
     
    燃燒(填“支持”或“不支持”),瓶內剩余氣體
     
    的氮氣(填“純凈”或“不純凈”)。
    (2)寫出白磷在空氣中燃燒的符號表達式:
     
    。
    (3)待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后,打開彈簧夾,還可觀察到的現(xiàn)象是:
    ①注射器中的水自動噴射出來,導致這個現(xiàn)象發(fā)生的原因是:
     
    ;②當注射器中的水還剩約
     
    mL時停止下流,導致這個現(xiàn)象發(fā)生的原因是:
     
    。
    (4)在實驗室中白磷應保存在
     
    ,原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/22 11:0:1組卷:901引用:3難度:0.1
  • 3.化學興趣小組在完成“測定空氣里氧氣含量”(如圖1)的實驗后,想對該實驗可選用的藥品進行繼續(xù)探究,他們進行了如下實驗:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【回顧舊知】
    (1)紅磷燃燒產(chǎn)生的明顯現(xiàn)象是
     
    ,該反應的符號表達式為
     
    。
    (2)該實驗的原理:紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣,瓶內的氣壓
     
    (填“增大”或“減小”)。燒杯中的水倒吸進入瓶內,進入瓶內水的體積就是被消耗的氧氣的體積。
    【提出問題】能不能用硫代替紅磷測定空氣中氧氣的含量?
    【查閱資料】相同條件下氣體的壓強與氣體所占的體積成正比。
    【設計與實驗】
    小組同學按圖2裝置進行實驗,分別將紅磷、硫放入集氣瓶中燃燒,采集數(shù)據(jù)如圖3、圖4(注:裝置氣密性良好,P0是瓶內初始氣壓,p0和p2是反應結束恢復到室溫時瓶內的氣壓)。
    【問題與現(xiàn)象分析】
    (3)開始反應時瓶內壓強瞬間變大的主要原因是
     

    (4)圖4中,P0與P2幾乎相等是因為
     
    。
    【結論與反思】
    (5)由實驗可知,
     
    (填“能”或“不能”)用硫代替紅磷測定空氣中氧氣的含量。

    發(fā)布:2024/10/24 15:0:1組卷:31引用:2難度:0.5
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