25.Ⅰ.第一化學實驗小組對燃燒的條件進行探究。
(1)利用如圖所示裝置進行實驗,觀察到的現(xiàn)象有:
A.試管中白磷燃燒;
B.水中白磷未燃燒;
C.試管中紅磷未燃燒;
D.氣球a先變大后變小。
①由現(xiàn)象A、B可推知的結(jié)論是
。
②由現(xiàn)象A、C可推知的結(jié)論是
。
③從現(xiàn)象D分析:氣球a先變大的原因是
。
(2)利用圖1所示裝置進行燃燒條件的進一步探究。實驗測得集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)隨時間的變化曲線如圖2所示。
①寫出紅磷燃燒的化學方程式
。
②紅磷熄滅后,集氣瓶內(nèi)的氧氣并未耗盡,氧氣的含量約為10%。你對燃燒條件的新認識是
。
Ⅱ.第二化學實驗小組另設(shè)計了兩種方法驗證空氣中的氧氣含量。
方法一:
(3)為了幫助同學更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理,老師利用現(xiàn)代傳感器技術(shù),實時測定了圖3裝置內(nèi)壓強、溫度和氧氣濃度,三條曲線的變化趨勢如圖4所示。
①其中Y曲線表示的是
(填“溫度”或“氧氣濃度”)。
②推測壓強變化:C點至D點時進行的操作是
。
方法二:
(4)同學們在老師的指導下,得知四硫化鈉(Na2S4)固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分數(shù),反應(yīng)原理為:2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。
【查閱資料】
a.Na2S4受熱時,會與空氣中的水蒸氣反應(yīng),生成少量有毒氣體硫化氫(水溶液呈酸性)。
b.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可溶于水,常溫下與NaOH溶液不反應(yīng)。
c.氫氧化鈉(NaOH)溶液的化學性質(zhì)與澄清石灰水相似,都能與酸性物質(zhì)反應(yīng)。
【實驗過程】
①取0.5g碳酸鈉、0.2g硫粉混合后置于試管中,加入(如圖1所示,夾持裝置已略去),制得Na2S4,反應(yīng)為:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化學式為
,蘸有濃NaOH溶液的棉花的作用是
。
②冷卻后,取下棉花,放置一段時間,再向該試管中加入10mL水,迅速塞緊橡膠塞,充分振蕩。測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)1(如圖2所示)。
③將該試管插入水中(如圖3所示),拔下橡膠塞,觀察到
,塞緊橡膠塞。
將試管取出,倒轉(zhuǎn)過來,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h2。
理論上h2:h1=
。
④按照①~③再重復實驗2次.3次實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
|
第1次 |
第2次 |
第3次 |
h1/cm |
11.0 |
11.4 |
11.6 |
h2/cm |
8.7 |
9.1 |
9.2 |
【解釋與結(jié)論】
根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù),計算空氣中氧氣的體積分數(shù)為
%(結(jié)果精確到0.1%)。
【反思與評價】
⑤若要保證實驗的效果,至少需要生成四硫化鈉(Na
2S
4)0.174g,則理論上實驗時至少取碳酸鈉粉末
g?(寫出計算過程)