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有關空氣組成的研究與發(fā)現(xiàn)對化學的發(fā)展做出了重要貢獻,化學興趣小組的同學們也嘗試通過自己的實驗研究空氣的組成。
Ⅰ.拉瓦錫的研究:用加熱汞的方法測定空氣中氧氣的含量
如圖1所示,拉瓦錫把少量的汞放在密閉的玻璃容器中連續(xù)加熱12天后,發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,容器內(nèi)空氣體積減少了約五分之一。收集汞表面生成的紅色粉末(氧化汞),置于另一容器內(nèi)強熱得到了汞和氧氣,且氧氣的體積恰好等于原來密閉容器里所減少的空氣體積。
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(1)上述實驗中,使用汞的優(yōu)點有
ABD
ABD
。
A.汞為液態(tài),在加熱的條件下只與氧氣反應且生成物為固體
B.時間足夠長,能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡
C.實驗過程中沒有污染
D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
(2)繼拉瓦錫研究后,英國科學家瑞利經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)從空氣分離得到的氮氣密度總是略大于純凈氮氣密度,造成這一差異主要與空氣中的
二氧化碳、稀有氣體
二氧化碳、稀有氣體
相關。
Ⅱ.興趣小組A的實驗用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量,并用傳感器記錄集氣瓶內(nèi)氧氣濃度隨時間變化的情況,如圖3所示。
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【進行實驗】
活動1:證明紅磷熄滅后,氧氣還有剩余
實驗裝置 實驗步驟 現(xiàn)象 結論
 菁優(yōu)網(wǎng) Ⅰ.用高能激光筆照射燃燒匙中足量的紅磷 紅磷燃燒,一段時間后熄滅,白磷始終不燃燒 紅磷熄滅后,氧氣還有剩余
Ⅱ.冷卻后,將裝有白磷的燃燒匙提出水面,用高能激光筆照射 白磷燃燒
【解釋與結論】
(1)紅磷燃燒的符號表達式為
P+O2
點燃
P2O5
P+O2
點燃
P2O5
。
(2)實驗中氣球的作用是
調(diào)節(jié)壓強
調(diào)節(jié)壓強
。
活動2:探究影響剩余氧氣濃度的因素。用圖2裝置進行實驗,得到數(shù)據(jù)如下表。
資料卡片:可燃物燃燒所需的最低溫度,稱為該物質(zhì)的著火點。
可燃物 白磷 紅磷 木炭
著火點℃ 40 240 370
生成物狀態(tài) 固態(tài) 固態(tài) 氣態(tài)
剩余氧氣濃度 3.1% 7.0% 14.0%
(3)通過對比上表中紅磷和白磷的相關數(shù)據(jù),可以得出影響剩余氧氣濃度的因素可能是
可燃物的著火點
可燃物的著火點
。
(4)根據(jù)以上探究和表中數(shù)據(jù),在“測定空氣中氧氣含量”的實驗中,通常使用紅磷而不用木炭的原因可能有
木炭燃燒的生成物是氣體
木炭燃燒的生成物是氣體
、
且剩余氧氣濃度較大
且剩余氧氣濃度較大

Ⅲ.興趣小組B用如圖5所示裝置測量空氣中氧氣含量。
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集氣瓶容積為700mL,集氣瓶內(nèi)水的體積為100mL,實驗開始前量筒內(nèi)水的體積為200mL,實驗結束后量筒中水的體積為100mL。
(1)用力將預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸,觀察到白磷燃燒時的現(xiàn)象是
劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙,放熱
劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙,放熱
,整個實驗過程中,量筒內(nèi)水面的變化情況是
先上升,然后逐漸下降至保持不變
先上升,然后逐漸下降至保持不變
。
(2)將步驟(1)后的集氣瓶內(nèi)氣體換成等體積的混合氣體(該混合氣體中氧氣體積分數(shù)為1%,氮氣體積分數(shù)為99%),再次實驗,發(fā)現(xiàn)白磷不能被點燃。由此可知,在所有操作均規(guī)范的情況下,步驟(1)實驗所測得的空氣中氧氣的含量比理論
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“不變”),該實驗測得氧氣體積是
100
100
mL。
(3)已知氧氣密度為1.4g/L,每31g白磷燃燒需要消耗40g氧氣,按上述實驗數(shù)據(jù)盡可能消耗完瓶中的氧氣,至少需要白磷
0.11
0.11
克。(結果保留兩位小數(shù))

【答案】ABD;二氧化碳、稀有氣體;P+O2
點燃
P2O5;調(diào)節(jié)壓強;可燃物的著火點;木炭燃燒的生成物是氣體;且剩余氧氣濃度較大;劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙,放熱;先上升,然后逐漸下降至保持不變;偏小;100;0.11
【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:2024/6/27 10:35:59組卷:112引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.空氣中氧氣含量測定的再認識。
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    【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(nèi)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
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    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(zhì),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(nèi)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(nèi)剩余氣體
     
    燃燒(填“支持”或“不支持”),瓶內(nèi)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:
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    【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(nèi)的氣壓
     
    (填“增大”或“減小”)。燒杯中的水倒吸進入瓶內(nèi),進入瓶內(nèi)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(nèi)初始氣壓,p0和p2是反應結束恢復到室溫時瓶內(nèi)的氣壓)。
    【問題與現(xiàn)象分析】
    (3)開始反應時瓶內(nèi)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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