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某化學興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開探究。
【實驗回顧】
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(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
防止氣體受熱從導管中逸出
防止氣體受熱從導管中逸出

興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%。
【實驗改進】甲同學認為誤差主要是由實驗裝置造成的,于是改用圖3裝置進行實驗。
(2)按圖2裝置實驗,實驗開始前應先進行的一步操作是
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】燃燒過程中當氧氣體積分數(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)初始氣壓,P是反應結(jié)束時恢復到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓)。
(4)反應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,反應速度較快。丙同學根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量,設計了圖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
增大反應物之間的接觸面積
增大反應物之間的接觸面積

(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;防止氣體受熱從導管中逸出;檢查裝置氣密性;改進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,反應前后瓶內(nèi)壓強并未發(fā)生明顯變化;增大反應物之間的接觸面積
【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.如圖是用紅磷燃燒,測定空氣中氧氣含量的實驗裝置,請根據(jù)實驗回答下列問題:
    (1)燃燒后,鐘罩內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣。請結(jié)合本實驗推測氮氣的性質(zhì)
     
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    (2)實驗課上,某同學用足量的木炭、硫磺,分別代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實驗,結(jié)果實驗都失敗了,請你幫助他們找到原因
     

    (3)另一位同學想使用鎂條來代替紅磷做實驗,老師告訴他這種方法不是較好的方法,因為鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應,也可以和氮氣反應生成氮化鎂。寫出鎂和氮氣反應生成氮化鎂化學反應的文字表達式:
     

    (4)根據(jù)上面的討論,請你歸納出測定空氣中氧氣含量的實驗的原理:
     
    。
    (5)根據(jù)你總結(jié)的實驗原理,從下列儀器和藥品中,選擇你所需的儀器和藥品,設計一個測空氣中氧氣含量的實驗裝置,供選擇的儀器:
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    供選擇的藥品:⑧白磷  ⑨熱水 ⑩冷水。
    (1)寫出你所選擇的儀器和藥品(填序號 )
     
    。
    (2)簡單地畫出你的裝置圖(表達出意思即可)

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:55引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.測定空氣里氧氣的含量,甲、乙、丙三個同學用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究。
    (1)實驗時,取下橡膠塞,點燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞,這時看到的現(xiàn)象是
     
    ,該反應的文字表達式為
     
    。
    (2)甲同學:用足量的木炭代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實驗,結(jié)果實驗失敗了,請你幫助他分析失敗的原因:
     
    。
    (3)乙同學:想用鎂條來代替紅磷做實驗,老師告訴他這種方法不是較好的方法,因為鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應,也可以和氮氣反應生成氮化鎂。請寫出鎂和氮氣反應生成氮化鎂的文字表達式:
     
    。
    (4)丙同學:打算用鐵絲替代紅磷,實驗能否成功?請說明理由。
     
    。
    (5)燃燒后,集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣,請結(jié)合本實驗推測氮氣的物理性質(zhì)是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
  • 3.化學興趣小組在完成“測定空氣里氧氣含量”(如圖1)的實驗后,想對該實驗可選用的藥品進行繼續(xù)探究,他們進行了如下實驗:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【回顧舊知】
    (1)紅磷燃燒產(chǎn)生的明顯現(xiàn)象是
     
    ,該反應的符號表達式為
     
    。
    (2)該實驗的原理:紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣,瓶內(nèi)的氣壓
     
    (填“增大”或“減小”)。燒杯中的水倒吸進入瓶內(nèi),進入瓶內(nèi)水的體積就是被消耗的氧氣的體積。
    【提出問題】能不能用硫代替紅磷測定空氣中氧氣的含量?
    【查閱資料】相同條件下氣體的壓強與氣體所占的體積成正比。
    【設計與實驗】
    小組同學按圖2裝置進行實驗,分別將紅磷、硫放入集氣瓶中燃燒,采集數(shù)據(jù)如圖3、圖4(注:裝置氣密性良好,P0是瓶內(nèi)初始氣壓,p0和p2是反應結(jié)束恢復到室溫時瓶內(nèi)的氣壓)。
    【問題與現(xiàn)象分析】
    (3)開始反應時瓶內(nèi)壓強瞬間變大的主要原因是
     
    。
    (4)圖4中,P0與P2幾乎相等是因為
     
    。
    【結(jié)論與反思】
    (5)由實驗可知,
     
    (填“能”或“不能”)用硫代替紅磷測定空氣中氧氣的含量。

    發(fā)布:2024/10/24 15:0:1組卷:31引用:2難度:0.5
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