某化學興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開探究?,F(xiàn)有三個實驗小組同學分別利用不同的方法測定空氣中氧氣含量。
A組實驗:利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量
圖1是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實驗裝置;圖2是集氣瓶內(nèi)氣壓變化情況。
(1)用酒精燈點燃燃燒匙中過量的紅磷。該反應(yīng)的文字表達式是 。
(2)點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后,立即
迅速
迅速
(填“迅速”或者“緩慢”)伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻后,打開止水夾。
(3)下列有關(guān)圖2的分析不正確的是 D
D
。
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內(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(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入集氣瓶
D.若用木炭代替紅磷完成此實驗,集氣瓶內(nèi)氣壓變化趨勢與圖2基本一致
(4)經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn),當反應(yīng)停止并恢復(fù)至室溫,用氧氣濃度傳感器測得集氣瓶內(nèi)始終有8%左右的氧氣殘留,但實際實驗中倒吸入瓶內(nèi)的水的體積能達到理論值(五分之一)其可能的操作原因是 燃燒匙點燃后伸入太慢
燃燒匙點燃后伸入太慢
。
B組實驗:加熱銅粉測定空氣中氧氣含量
圖3是銅粉與氧氣加熱生成氧化銅實驗裝置:
(5)實驗的主要實驗步驟如下:
①組裝裝置,檢查裝置的氣密性;
②向試管中加入足量的銅粉,銅粉要足量的原因是 將裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡
將裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡
;
③點燃酒精燈,不停地抽拉注射器的活塞,充分反應(yīng)后停止加熱。
(6)實驗開始時,若注射器活塞前沿停在35mL的刻度線上,實驗結(jié)束并等到具支試管冷卻后觀察,活塞前沿約停在 8
8
mL的刻度線上。若實驗過程中沒有不斷推拉注射器,則可能導致測定的氧氣的體積分數(shù) 偏小
偏小
(填“偏大”“偏小”“不變”)。
(7)裝置中小氣球的作用是 防止裝置內(nèi)壓強過大,沖開橡皮塞,導致實驗失敗
防止裝置內(nèi)壓強過大,沖開橡皮塞,導致實驗失敗
。
C組實驗:用鐵生銹原理測定空氣中氧氣含量
鐵制品是現(xiàn)代人類使用最多的一種金屬,實驗證明,鐵生銹是鐵與水和氧氣共同作用的結(jié)果。現(xiàn)取3根無銹的鐵絲設(shè)計如圖所示的三個實驗。
【實驗現(xiàn)象】
(8)實驗Ⅰ中鐵絲生銹,當鐵絲足量,時間足夠長,打開止水夾后,還能觀察到的現(xiàn)象是 左側(cè)液面上升至“1”
左側(cè)液面上升至“1”
。
【實驗結(jié)論】
(9)對比實驗 Ⅰ、Ⅲ
Ⅰ、Ⅲ
(填序號,下同),可以得出鐵生銹需要氧氣。
【拓展與延伸】
小明在旅途中發(fā)現(xiàn),海邊鐵制漁船上的銹跡比江邊鐵制漁船的多,他提出問題:海水會加快鐵的生銹嗎?為驗證這一問題,設(shè)計以下數(shù)字化實驗:
實驗 |
實驗藥品 |
實驗1 |
15mL蒸餾水、長5cm、直徑1mm鐵絲 |
實驗2 |
15mL海水、長5cm、直徑1mm鐵絲 |
(10)根據(jù)圖像1,說明鐵生銹會
放出
放出
(選填“吸收”或“放出”)熱量。
(11)根據(jù)以上圖像,可以得出結(jié)論:
海水能加速鐵鐵生銹
海水能加速鐵鐵生銹
。