化學(xué)廣泛存在于生活之中,學(xué)習(xí)化學(xué)是為了更好地改善我們的生活。
(一)“富氧空氣”是指氧氣含量高于普通空氣的氣體,可用于航天、醫(yī)療、煉鋼等。在新型肺炎重癥患者的治療上有一個(gè)重要環(huán)節(jié)為高流氧呼吸,其本質(zhì)和“富氧空氣”相似,化學(xué)興趣小組欲對(duì)“富氧空氣”開展相關(guān)探究,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:測(cè)定“富氧空氣”中氧氣的含量。用如圖1裝置測(cè)定“富氧空氣”中氧氣的含量(集氣瓶容積為150mL,底部預(yù)先加入25mL水,燃燒匙內(nèi)有足量紅磷),操作如下。
①往量筒內(nèi)加入適量水,讀出量筒內(nèi)水的體積為V
1mL;
②用電點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃紅磷,充分反應(yīng);
③打開止水夾,待右側(cè)量筒內(nèi)液面不再變化時(shí),排出氣球中的氣體,調(diào)節(jié)兩邊液面在同一水平面上,讀出量筒內(nèi)水的體積為V
2mL。
回答以下問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)前,先檢查裝置氣密性:關(guān)閉彈簧夾,兩手緊握集氣瓶。過(guò)一會(huì)兒,若觀察到
氣球變大后保持不變
氣球變大后保持不變
,證明裝置不漏氣。
(2)寫出操作Ⅱ中紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式:
。
(3)本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得“富氧空氣”中氧氣的含量為
。(用含V
1、V
2的式子表示)。
(4)若讀取V
1時(shí)仰視,讀取V
2時(shí)俯視,則測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果
偏小
偏小
。(填偏大、偏小或不變)
(5)實(shí)驗(yàn)中預(yù)先加入25mL水的作用是
加速冷卻過(guò)程或吸收P2O5防止污染
加速冷卻過(guò)程或吸收P2O5防止污染
。
實(shí)驗(yàn)二:研究“富氧空氣”的應(yīng)用。通過(guò)重油、褐煤在氧氣含量不同的空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),得到有關(guān)數(shù)據(jù)如下圖:
(6)結(jié)合圖2,說(shuō)明空氣中氧氣含量與燃燒產(chǎn)生的溫度的關(guān)系:
其他條件不變時(shí)氧氣含量越高,燃燒產(chǎn)生的溫度越高
其他條件不變時(shí)氧氣含量越高,燃燒產(chǎn)生的溫度越高
。
(7)結(jié)合圖3,簡(jiǎn)述減少燃料燃燒尾氣污染的措施是:
增大氧氣的含量
增大氧氣的含量
。
實(shí)驗(yàn)三:空氣中氧氣含量再探究。
化學(xué)興趣小組想探究用不同物質(zhì)在空氣中燃燒測(cè)定氧氣含量方法的優(yōu)劣。他們用足量的蠟燭、紅磷和白磷分別在相同體積與狀態(tài)的空氣中燃燒,用氧氣探測(cè)器測(cè)定密閉容器中剩余氧氣與時(shí)間的關(guān)系如圖4。
(8)下列說(shuō)法正確的是
BC
BC
。(填字母)
A.測(cè)定空氣中氧氣含量效果最好的是紅磷,它測(cè)定數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確
B.該實(shí)驗(yàn)證明氧氣的濃度較低時(shí),紅磷與白磷還能與之發(fā)生反應(yīng)
C.三個(gè)實(shí)驗(yàn)中氧氣均未完全耗盡
D.若用這三種物質(zhì)做實(shí)驗(yàn),測(cè)得空氣中氧氣含量偏高
(二)煤的主要成分是碳,還含有少量的氫、氧、硫等元素。工廠鍋爐采用富氧燃燒技術(shù)能起到節(jié)能減排的作用,該技術(shù)的主要流程如圖5所示。
(1)膜分離器是在一定壓力下讓空氣通過(guò)一種致密的透氧膜,在膜的另一側(cè)得到較純的氧氣將空氣分離,其他氣體的主要成分是
N2
N2
。膜分離器中的變化為
物理
物理
(填“物理”或“化學(xué)”)變化。
(2)工廠鍋爐中發(fā)生的主要反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為
。