“富氧空氣”是指氧氣含量高于普通空氣的氣體,可用于潛水、醫(yī)療、煉鋼等。同學們對“富氧空氣”產(chǎn)生了興趣并展開研究。
【活動一】測定“富氧空氣”中氧氣的含量。
(1)回顧教材
圖1是教材中測空氣中氧氣含量的實驗,在酒精燈上點燃紅磷后,紅磷燃燒產(chǎn)生
大量白煙
大量白煙
,該反應(yīng)的文字表達式是 ,所屬的基本反應(yīng)類型是 化合反應(yīng)
化合反應(yīng)
。
(2)改進創(chuàng)新
同學們根據(jù)圖1的實驗原理,設(shè)計了圖2的改進裝置,用來測定“富氧空氣”中氧氣的含量。集氣瓶底部預(yù)留少量水,瓶中“富氧空氣”體積為100mL,燃燒匙內(nèi)有足量紅磷。實驗步驟如下:
Ⅰ檢查裝置氣密性;Ⅱ向量筒內(nèi)加入60mL水;Ⅲ用放大鏡匯聚太陽光點燃紅磷,充分反應(yīng);Ⅳ燃燒結(jié)束,恢復(fù)至室溫,打開止水夾,待量筒內(nèi)液面不再變化時,讀出量筒內(nèi)水的體積為33mL。
①在步驟Ⅰ中,關(guān)閉止水夾,兩手緊握集氣瓶。過一會兒,觀察到 氣球變鼓
氣球變鼓
,證明裝置不漏氣。
②本次實驗測得“富氧空氣”中氧氣的體積分數(shù)為 27%
27%
。
③若步驟Ⅳ中讀取量筒內(nèi)水的體積時,仰視讀數(shù)為33mL,則測得的“富氧空氣”中氧氣的體積分數(shù) 偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
④實驗過程中氣球的作用是 調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強
調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強
。
⑤從改變物質(zhì)點燃方式角度分析,圖2實驗與圖1實驗相比較,其優(yōu)點是 環(huán)保
環(huán)保
(答一點即可)。
【活動二】研究“富氧空氣”的應(yīng)用
同學們查閱資料了解到,潛水時常使用“富氧壓縮空氣”,潛水員使用氧氣濃度不同的氮氧混合氣潛水時,最大下潛深度及在此深度下的平均持續(xù)工作時間如表所示。
氮氧混合氣中氧氣濃度(%) |
60 |
50 |
40 |
最大下潛深度(m) |
17 |
22 |
30 |
平均持續(xù)工作時間(min) |
120 |
98 |
69 |
最大下潛深度與氧氣濃度的關(guān)系是
在一定范圍內(nèi),氮氧混合氣中氧氣濃度越高,最大下潛深度越小
在一定范圍內(nèi),氮氧混合氣中氧氣濃度越高,最大下潛深度越小
。