2.空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)思考。
(1)(一)二百多年前,法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分,該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有
(填序號(hào))。
A.汞俗稱(chēng)水銀,常溫下呈液態(tài),安全無(wú)毒
B.幾乎能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡
C.在汞槽中起到液封的作用
D.生成的氧化汞加熱分解又能得到汞和氧氣
(二)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別利用不同的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量。
[A組實(shí)驗(yàn)]利用紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量。
圖1是利用氣壓傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置。
圖2是集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的變化情況。
(2)在實(shí)驗(yàn)室常用A組實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量,寫(xiě)出紅磷燃燒文字表達(dá)式
。
(3)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、準(zhǔn)確。下列有關(guān)圖2的分析不正確的是
(填序號(hào))。
a.BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱
b.CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶?jī)?nèi)氧氣不斷被消耗且瓶?jī)?nèi)溫度逐漸冷卻
c.DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶
d.若用木炭代替紅磷完成此實(shí)驗(yàn),集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化趨勢(shì)與圖2基本一致
(4)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),燃燒過(guò)程中當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于7%時(shí),紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒,但實(shí)際實(shí)驗(yàn)中倒吸入瓶?jī)?nèi)的水的體積能達(dá)到空氣總體積的
,其可能的操作原因是
。
[B組實(shí)驗(yàn)]查閱資料發(fā)現(xiàn),加熱銅測(cè)定空氣中氧氣含量結(jié)果更為精確。
按圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(已知:銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅)。
A裝置是底面積為50cm
2,高為20cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋),上面標(biāo)有以cm為單位的刻度,B是帶刻度的敞口玻璃管(其他輔助裝置略)。
(5)他們的操作過(guò)程如下:
a.連接裝置并
(補(bǔ)充該操作);
b.加入水并調(diào)整B的高度,使A中的液面至刻度15cm處;
c.將過(guò)量的銅粉平鋪在惰性電熱板上,蓋緊密封蓋;
d.通電加熱銅粉,待充分反應(yīng)后,冷卻到原來(lái)的狀況,調(diào)整B的高度使A、B液面保持水平,記錄液面刻度。(注:A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì))
(6)在操作d結(jié)束時(shí),裝置A中液面的刻度理論上約為
cm(結(jié)果保留整數(shù))。
(7)與圖1比較,按圖3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是
(填一點(diǎn)即可)。
[拓展探究]
(8)化學(xué)興趣小組想探究用不同物質(zhì)在空氣中燃燒測(cè)定氧氣含量方法的優(yōu)劣。他們用足量的蠟燭和白磷分別在相同體積與狀態(tài)的空氣中燃燒,用氧氣傳感器測(cè)定密閉容器中氧氣體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖。下列判斷不正確的是
(填序號(hào))。
a.測(cè)定空氣中氧氣含量效果最好的是蠟燭,因?yàn)樗磻?yīng)速率快
b.蠟燭燃燒過(guò)程中,a點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為80%
c.燃燒后,兩容器中氧氣均未耗盡,白磷耗氧量較多
d.若將足量蠟燭和白磷放在同一密閉容器中燃燒,氧氣的體積分?jǐn)?shù)可降至0%