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建構(gòu)合理的思維模型,既能促進深度學(xué)習(xí),又能提高思維品質(zhì)。小科建構(gòu)了“兩組分混合物含量測定”的思維模型。
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運用該模型對教材中“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了再探究:忽略含量很低的其它物質(zhì),空氣可以看成由氮氣和氧氣組成的兩組分混合物。
【探究一】根據(jù)沸點低的組分先汽化的性質(zhì),測定混合物中某組分的含量。
(1)將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣,液氮先汽化。從建模角度分析,該操作屬于上述思維模型中的
分離轉(zhuǎn)移
分離轉(zhuǎn)移

【探究二】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),測定混合物中某組分的含量。
(2)按圖甲裝置測定空氣中氧氣含量時,止水夾最合理的打開時間是
冷卻到室溫時
冷卻到室溫時
(填“反應(yīng)剛結(jié)束時”或“冷卻到室溫時”)。該實驗中,紅磷要足量的目的是
盡可能耗盡裝置內(nèi)空氣中的氧氣
盡可能耗盡裝置內(nèi)空氣中的氧氣
,紅磷燃燒的文字表達式為
紅磷+氧氣
點燃
五氧化二磷
紅磷+氧氣
點燃
五氧化二磷
。
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【交流評價】(3)已知:在空氣中點燃石蠟,會生成水和二氧化碳等物質(zhì)。小科用足量石蠟替換紅磷,規(guī)范操作后,測得的氧氣含量將
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【繼續(xù)探究】
(4)運用上述思維模型,小科又設(shè)計了圖乙的實驗裝置,簡述其“測定空氣中氧氣含量”的原理
銅和裝置中的氧氣反應(yīng),生成氧化銅固體,裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時,注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積,氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量
銅和裝置中的氧氣反應(yīng),生成氧化銅固體,裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時,注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積,氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量
。
【答案】分離轉(zhuǎn)移;冷卻到室溫時;盡可能耗盡裝置內(nèi)空氣中的氧氣;紅磷+氧氣
點燃
五氧化二磷;偏??;銅和裝置中的氧氣反應(yīng),生成氧化銅固體,裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時,注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積,氧氣的體積與反應(yīng)前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/20 1:0:9組卷:66引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.化學(xué)興趣小組對空氣中氧氣的體積含量測定展開了探究:

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    ?
    【化學(xué)史】如圖1所示,在二百多年前,法國科學(xué)家拉瓦錫用汞定量研究了空氣的成分,該實驗中選擇汞的優(yōu)點有
     

    A.生成物氧化汞是固體
    B.汞不和空氣中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
    C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣,可循環(huán)利用
    D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
    【思路啟迪】我們沿著科學(xué)家的足跡,對反應(yīng)物進行了優(yōu)化,分別用銅粉、紅磷等進行實驗,其原理都是采用
     
    (填“物理”或“化學(xué)”)的方法,從混合氣體中除去氧氣。
    【實驗改進一】在實際容積為150mL的集氣瓶和量程為100mL的量筒里,分別加入50mL的水,再按如圖2連接好儀器,調(diào)整集氣瓶和量筒的高度使其液面在同一水平面上,按下灼熱的銅絲,白磷被點燃。
    (1)磷燃燒的文字表達式為
     

    (2)實驗過程中,集氣瓶內(nèi)水面的變化
     
    。
    (3)集氣瓶里預(yù)先裝進的水,在實驗中所起到的主要作用有:
     
    (選填字母)。
    A.加快集氣瓶冷卻
    B.導(dǎo)管末端形成液封,防氣體逸出
    C.緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高
    (4)燃燒結(jié)束后,待量筒內(nèi)水面不再變化時,且調(diào)節(jié)到集氣瓶和量筒中液面相平,記錄量筒內(nèi)水的體積為33.8mL。實驗測得氧氣約占空氣總體積的
     
    (用百分數(shù)表示)。
    【實驗改進二】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)以上實驗的精確度不高,為探究其原因,在查閱資料后,學(xué)習(xí)小組進行如下實驗:
    步驟1:按如圖3所示組裝。
    步驟2:打開導(dǎo)管活塞,向燒杯內(nèi)加入適量的水,打開瓶口橡皮塞,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,打開并調(diào)試好傳感器和電腦。將足量的白磷點燃,立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
    步驟3:燃燒結(jié)束后,裝置冷卻到室溫,打開導(dǎo)管活塞,待瓶內(nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水,使燒杯和瓶內(nèi)的液面相平。在電腦上得到如圖4的曲線(縱坐標為O2濃度,橫坐標為時間:壓強和溫度曲線僅表示該段時間內(nèi)對應(yīng)的變化情況)。菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)壓強曲線
     
    點(填字母)表示白磷開始在集氣瓶中燃燒。
    (6)造成壓強曲線DE段突然升高的實驗操作是
     
    。
    【結(jié)論與反思】
    (7)以上兩個實驗前后都要將容器內(nèi)的水調(diào)整到同一水平面的原因是
     

    (8)通過對實驗改進二所得數(shù)據(jù)圖像的分析,實驗改進一的精確度不高的主要原因是
     
    發(fā)布:2024/9/20 5:0:9組卷:27引用:1難度:0.5
  • 2.化學(xué)興趣小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖一和圖二所示的裝置進行空氣中氧氣含量的測定(圖二實驗前注射器中有20mL氮氣,100mL集氣瓶中加入了10mL水),實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
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    時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    注射器讀數(shù)/mL 20.0 34.0 40.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.6 4.8 2.0 2.0
    (1)圖一實驗中紅磷燃燒的符號表達式為
     
    ,集氣瓶中的水
     
    (填“能”或“不能”)換成細沙。
    (2)下列關(guān)于圖一實驗的說法正確的是
     
    (填字母)。
    A.點燃紅磷后緩慢將燃燒匙插入瓶中,塞緊瓶塞
    B.可以用白磷代替紅磷開展實驗
    C.沒有等裝置冷卻至室溫就打開彈簧夾,會使測定結(jié)果偏小
    D.實驗過程中沒有將彈簧夾夾緊,會使測定結(jié)果偏小
    (3)圖二實驗與圖一實驗相比,優(yōu)點在于
     
    (答出一點即可)。
    (4)根據(jù)圖二實驗數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的體積分數(shù)約為
     
    %,若將注射器中的氮氣換為20mL空氣,最終的注射器讀數(shù)
     
    (填“>”、“<”或“=”)2.0mL。
    發(fā)布:2024/9/19 12:0:9組卷:21引用:1難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開學(xué)習(xí)。
    【經(jīng)典回顧】二百多年前,法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1)。?菁優(yōu)網(wǎng)
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    (1)該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有
     
    (填字母)。
    A.汞俗稱水銀,常溫下呈液態(tài),安全無毒
    B.反應(yīng)生成的氧化汞是固態(tài),不影響壓強
    C.在汞槽中起液封作用
    【實驗回顧】實驗室常用圖2所示的方法測定空氣中氧氣的含量。
    (2)紅磷燃燒的文字表達式為
     
    。
    (3)利用此裝置進行實驗時,在集氣瓶外點燃紅磷,一方面會造成空氣污染,另一方面伸進集氣瓶速度慢了會使實驗測定結(jié)果
     
    (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
    (4)該實驗選擇紅磷的原因:①生成物不是氣體;②
     
    (寫一條)。
    【實驗改進】利用如圖3所示的改進裝置進行探究。先在容積為200.0mL的集氣瓶里裝進50.0mL的水,再在量筒內(nèi)裝入100.0mL的水,然后按圖連好儀器,接通電熱棒,紅磷立即被點燃。
    (5)實驗結(jié)束時量筒內(nèi)剩余水的體積是73.0mL,通過以上數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣含量為
     
    。
    (6)用圖3裝置進行探究,與圖2裝置比較,優(yōu)點是
     
    (寫一條)。
    (7)在150mL集氣瓶里裝滿水,塞緊膠塞并關(guān)閉活塞b,打開活塞a通入氧氣,把瓶里的水排入量筒,當量筒內(nèi)的水達到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a,然后打開活塞b通入空氣,把瓶中的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧氣的體積分數(shù)約為60%的氣體,則通入氧氣的體積是
     
    mL(取整數(shù))。
    發(fā)布:2024/9/19 15:0:9組卷:15引用:1難度:0.5
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