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某化學(xué)興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開探究。
【實驗回顧】
菁優(yōu)網(wǎng)菁優(yōu)網(wǎng)
(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(xué)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(yīng)該處于
關(guān)閉
關(guān)閉
(“打開”或“關(guān)閉”)狀態(tài),目的是
防止氣體受熱從導(dǎo)管中逸出
防止氣體受熱從導(dǎo)管中逸出
。
興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%。
【實驗改進(jìn)】甲同學(xué)認(rèn)為誤差主要是由實驗裝置造成的,于是改用圖3裝置進(jìn)行實驗。
(2)按圖2裝置實驗,實驗開始前應(yīng)先進(jìn)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(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內(nèi)空氣外逸而而造成實驗誤差
改進(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內(nèi)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(jìn)后的裝置測得的氧氣含量約為14%。為什么測量結(jié)果與真實值仍有較大差距呢?
【查閱資料】燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?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(zhì)有關(guān)。
【實驗探究1】乙同學(xué)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(shè)備能將集氣瓶內(nèi)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(guān)系圖(該裝置氣密性良好,P0是集氣瓶內(nèi)初始?xì)鈮?,P是反應(yīng)結(jié)束時恢復(fù)到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓)。
(4)反應(yīng)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(nèi)溫度升高,壓強增大
木炭燃燒放熱,使瓶內(nèi)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(yīng)前后瓶內(nèi)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(yīng)前后瓶內(nèi)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(yīng)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(yīng)速度較快。丙同學(xué)根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量,設(shè)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(nèi)空氣 量筒內(nèi)水 量筒內(nèi)剩余水
262mL 180.0mL 127.2mL
(6)丙同學(xué)將鐵粉、炭粉等物質(zhì)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(nèi)側(cè),其目的是
增大反應(yīng)物之間的接觸面積
增大反應(yīng)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(jié)果保留到0.1%)
【答案】4P+5O2
點燃
2P2O5;關(guān)閉;防止氣體受熱從導(dǎo)管中逸出;檢查裝置氣密性;改進(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷,避免瓶內(nèi)空氣外逸而而造成實驗誤差;木炭燃燒放熱,使瓶內(nèi)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(yīng)前后瓶內(nèi)壓強并未發(fā)生明顯變化;增大反應(yīng)物之間的接觸面積
【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:2024/10/1 2:0:1組卷:16引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某?;瘜W(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實驗展開探究,請你參與。
    【集體討論】
    (1)經(jīng)討論同學(xué)們認(rèn)為,實驗時選擇的藥品既要能消耗氧氣,又不與空氣中的其他成分反應(yīng),而且生成物為固體。所以不能選擇
     
    (填字母)。
    A.蠟燭
    B.紅磷
    C.炭粉
    (2)為了充分消耗容器中的氧氣,藥品的用量應(yīng)保證
     
    。
    (3)小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖所示的A、B兩套實驗裝置,你認(rèn)為不合理的是
     
    (填字母)。為了確保實驗成功,在裝藥品之前應(yīng)該先
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    【分組實驗】在討論的基礎(chǔ)上,他們分組進(jìn)行了實驗。
    【數(shù)據(jù)分析】實驗結(jié)束后,整理數(shù)據(jù)如下(注:集氣瓶容積為100mL)
    組別 1 2 3 4 5 6
    進(jìn)入集氣瓶中水的體積(mL) 20 21 19 20 22 18
    【交流總結(jié)】
    (4)通過對實驗結(jié)果的交流,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)都驗證出氧氣約占空氣體積的
     
    ,寫出實驗時發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式:
     
    。
    發(fā)布:2024/10/1 0:0:2組卷:2引用:1難度:0.5
  • 2.學(xué)習(xí)小組利用了數(shù)字化實驗技術(shù)進(jìn)行了“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測定”再探究(如圖1)。實驗通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y定得到數(shù)據(jù)(如圖2)。請你根據(jù)實驗及其數(shù)據(jù)分析回答下列問題。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)寫出本實驗紅磷燃燒的化學(xué)方程式
     
    。
    (2)紅磷熄滅,待
     
    后打開彈簧夾,否則會使測定結(jié)果
     
    (選填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)。
    (3)整個實驗過程中可以觀察到的現(xiàn)象有
     
    。
    (4)解釋圖2中CD段壓強變化的原因是
     
    。
    發(fā)布:2024/10/1 2:0:1組卷:34引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.用來測定空氣成分的方法很多,如圖所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定氧氣在空氣中含量的方法。實驗過程是:
    第一步:將集氣瓶容積劃分為五等份,并做好標(biāo)記;
    第二步:點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。第三步:待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。
    請回答下列問題:
    (1)該實驗中紅磷需稍過量,目的是
     
    。
    (2)上面的實驗同時證明了氮氣有
     
    的化學(xué)性質(zhì)。
    (3)該實驗存在一處明顯的不足,改進(jìn)方法是
     
    。
    (4)寫出紅磷燃燒的化學(xué)符號表達(dá)式
     
    ,反應(yīng)屬于
     
    反應(yīng)。(填基本化學(xué)反應(yīng)類型)
    (5)上述實驗中的紅磷不能用木炭或硫代替,原因是
     
    。
    (6)某同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后,提出了改進(jìn)方法如圖是測定空氣中氧氣含量的兩套實驗裝置,請據(jù)圖回答下列問題。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (提示:銅粉在加熱條件下會與氧氣反應(yīng)生成黑色氧化銅固體)
    ①裝置一和裝置二中氣球的位置不同,
     
    (填“裝置一”或“裝置二”)更合理,理由是
     
    。
    ②根據(jù)實驗測得的相關(guān)數(shù)據(jù)(見下表),計算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
    硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積 反應(yīng)前注射器中空氣體積 反應(yīng)后注射器中氣體體積 實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
    25mL 15mL 7mL
     
    發(fā)布:2024/10/1 1:0:2組卷:26引用:2難度:0.5
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