某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。
【實驗步驟】
實驗1:按圖1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)。
實驗2:按圖2所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。
【實驗現(xiàn)象】
實驗1中,紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙,放熱產(chǎn)生大量白煙,放熱;紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至室溫,打開K,水能倒吸入集氣瓶的原因是紅磷燃燒,消耗了氧氣,瓶內(nèi)壓強減小,小于外界氣壓,所以水會回流紅磷燃燒,消耗了氧氣,瓶內(nèi)壓強減小,小于外界氣壓,所以水會回流,若發(fā)現(xiàn)進入裝置中的水少于五分之一,可能的原因是紅磷的量不足、裝置漏氣、未冷卻到室溫便打開止水夾等紅磷的量不足、裝置漏氣、未冷卻到室溫便打開止水夾等。
【分析實驗】
(1)連接數(shù)字傳感器,測得實驗1、實驗2中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化的關(guān)系分別如圖3、圖4所示。依據(jù)圖3,圖4信息,實驗2實驗2(填“實驗1”或“實驗2”)的測定方法更準確,判斷依據(jù)是反應(yīng)后,實驗1集氣瓶內(nèi)剩余氧氣體積分數(shù)是8.6%,實驗2集氣瓶內(nèi)氧氣幾乎要耗盡反應(yīng)后,實驗1集氣瓶內(nèi)剩余氧氣體積分數(shù)是8.6%,實驗2集氣瓶內(nèi)氧氣幾乎要耗盡。
(2)結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物,用圖1或圖2裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù),該替代物應(yīng)滿足的條件是藥品只與空氣中的氧氣反應(yīng)藥品只與空氣中的氧氣反應(yīng)、生成物不能是氣體等生成物不能是氣體等(寫兩點)。
【若正確回答案下列問題加3分,總分不超過40分】
【拓展延伸】分別用紅磷(曲線①)和白磷(曲線②)燃燒測定密閉容器中氧氣的含量,實驗過程中用氧氣傳感器測得的密閉容器內(nèi)氧氣濃度如圖所示:
(3)根據(jù)曲線分析,紅磷與白磷,哪個消耗氧氣的能力更強,并說明原因白磷,由圖可知,白磷在密閉容器中燃燒結(jié)束后剩余氧氣濃度小于紅磷燃燒后的氧氣濃度,故白磷消耗氧氣的能力更強白磷,由圖可知,白磷在密閉容器中燃燒結(jié)束后剩余氧氣濃度小于紅磷燃燒后的氧氣濃度,故白磷消耗氧氣的能力更強。
(4)實驗結(jié)束后,小明得出結(jié)論,只要有氧氣參加,紅磷和白磷就能繼續(xù)燃燒,請分析該結(jié)論是否正確,并說明原因不正確,在氧氣含量低至5.1%時,紅磷和白磷都不能繼續(xù)燃燒不正確,在氧氣含量低至5.1%時,紅磷和白磷都不能繼續(xù)燃燒。
【考點】測定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】產(chǎn)生大量白煙,放熱;紅磷燃燒,消耗了氧氣,瓶內(nèi)壓強減小,小于外界氣壓,所以水會回流;紅磷的量不足、裝置漏氣、未冷卻到室溫便打開止水夾等;實驗2;反應(yīng)后,實驗1集氣瓶內(nèi)剩余氧氣體積分數(shù)是8.6%,實驗2集氣瓶內(nèi)氧氣幾乎要耗盡;藥品只與空氣中的氧氣反應(yīng);生成物不能是氣體等;白磷,由圖可知,白磷在密閉容器中燃燒結(jié)束后剩余氧氣濃度小于紅磷燃燒后的氧氣濃度,故白磷消耗氧氣的能力更強;不正確,在氧氣含量低至5.1%時,紅磷和白磷都不能繼續(xù)燃燒
【解答】
【點評】
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