實驗探究是培養(yǎng)化學素養(yǎng)的重要途徑。某興趣小組開展“測定密閉容器中氧氣的體積分數(shù)”的探究實驗。
【實驗一】:按圖1所示裝置,用銅粉加熱的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。
(1)在實驗過程中,不斷推拉注射器的目的是
使空氣充分流動,氧氣消耗更充分
使空氣充分流動,氧氣消耗更充分
。
(2)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為 固體由紅色變黑色
固體由紅色變黑色
,寫出該反應化學方程式 。
(3)實驗數(shù)據(jù):
反應前硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氣體體積 |
反應前注射器內(nèi)氣體體積 |
反應后注射器內(nèi)氣體體積 |
40 |
20 |
11 |
由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)
<
<
21%(填“>”、“<”或“=”)。
【實驗二】:按圖2所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。
(4)紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是
產(chǎn)生白煙,放熱
產(chǎn)生白煙,放熱
;紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至
室溫
室溫
,打開K
1,觀察到進入裝置中的水約占瓶內(nèi)容積的
。
【反思評價】紅磷還有剩余,進入裝置中的水只約占
,明顯少于
。
【拓展延伸】利用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量,其中燃燒匙內(nèi)的白磷用電加熱裝置點燃,瓶內(nèi)氣壓用氣體壓強傳感器測定,其變化如圖乙所示:
(5)t
1時刻后的一段時間內(nèi)瓶內(nèi)氣壓顯著增加,其原因
白磷燃燒放熱,氣體膨脹,氣壓增大
白磷燃燒放熱,氣體膨脹,氣壓增大
。t
3時刻后的一段時間內(nèi)瓶內(nèi)氣壓又顯著增加,其原因是
打開止水夾,水流入左瓶中
打開止水夾,水流入左瓶中
。
(6)通過t
2時刻瓶內(nèi)的氣壓值,可以計算得出氧氣約占空氣體積的
20%
20%
。
【實驗結論】用圖甲中的白磷燃燒法測定空氣中氧氣體積分數(shù)更準確。