富氧空氣是指氧氣含量高于普通空氣的氣體,常用于航天、醫(yī)療等。某化學(xué)興趣小組對(duì)富氧空氣開(kāi)展相關(guān)探究,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
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實(shí)驗(yàn)一:測(cè)定富氧空氣中氧氣的含量。
【實(shí)驗(yàn)操作】
①按圖1所示組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性。
②用排水法收集100mL富氧空氣,并在燃燒匙內(nèi)加入足量的紅磷,塞緊瓶塞。關(guān)閉彈簧夾,往量筒內(nèi)加入適量水,讀出量筒內(nèi)水的體積為V1mL。
③引燃紅磷,待紅磷熄滅后并冷卻至溫室。
④打開(kāi)彈簧夾,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V2mL,通過(guò)數(shù)據(jù)處理得出“富氧空氣”中氧氣的含量。
【問(wèn)題討論】
(1)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作①檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣球大小的變化為 先膨脹后縮小先膨脹后縮小。
(3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作③中紅磷燃燒的化學(xué)方程式是 4P+5O2 點(diǎn)燃 2P2O54P+5O2 點(diǎn)燃 2P2O5。
(4)集氣瓶中水的作用為 吸收紅磷燃燒生成的五氧化二磷,防止污染空氣吸收紅磷燃燒生成的五氧化二磷,防止污染空氣。
【拓展延伸】興趣小組查閱資料得知鐵在潮濕的空氣中易生銹,其原因?yàn)殍F在氧氣和水同時(shí)存在的條件下會(huì)生成鐵銹。根據(jù)鐵生銹的原理,利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了富氧空氣中氧氣的含量測(cè)定(裝置如圖2所示),一段時(shí)間后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
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點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
實(shí)驗(yàn)前的體積 | 實(shí)驗(yàn)后的體積 | |
集氣瓶?jī)?nèi)空氣 | 燒杯內(nèi)蒸餾水 | 燒杯內(nèi)剩余蒸餾水 |
131mL | 90.0mL | 38mL |
39.7%
39.7%
(結(jié)果精確0.1%)。![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202311/355/1009c1aa.png)
【反思交流】銅也能在氧氣、水、二氧化碳同時(shí)存在的條件下,經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)而銹蝕,生成銅綠,其主要成分Cu2(OH)2CO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3,若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量,并說(shuō)明理由
否,銅生銹需要二氧化碳,而空氣中二氧化碳僅為空氣體積的0.03%,則銅的銹蝕不能將裝置內(nèi)的氧氣耗盡
否,銅生銹需要二氧化碳,而空氣中二氧化碳僅為空氣體積的0.03%,則銅的銹蝕不能將裝置內(nèi)的氧氣耗盡
。實(shí)驗(yàn)二:研究富氧空氣的應(yīng)用。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】該興趣小組同學(xué)將重油、褐煤在氧氣含量不同的富氧空氣中燃燒,并對(duì)燃燒產(chǎn)生的溫度和煙氣量(廢氣中有害物質(zhì)的總量)進(jìn)行了測(cè)定,得到的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖4、圖5所示:
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【實(shí)驗(yàn)分析】
(1)結(jié)合圖4,說(shuō)出空氣中氧氣含量與燃燒產(chǎn)生的溫度的關(guān)系:
氧氣含量越高,燃燒產(chǎn)生的溫度越高
氧氣含量越高,燃燒產(chǎn)生的溫度越高
。(2)結(jié)合圖5,寫(xiě)出減少重油、褐煤燃燒時(shí)尾氣污染的措施:
使燃料在氧氣含量較高的環(huán)境中進(jìn)行
使燃料在氧氣含量較高的環(huán)境中進(jìn)行
。【考點(diǎn)】測(cè)定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】檢查裝置的氣密性;檢查裝置的氣密性;先膨脹后縮??;4P+5O2 2P2O5;吸收紅磷燃燒生成的五氧化二磷,防止污染空氣;39.7%;否,銅生銹需要二氧化碳,而空氣中二氧化碳僅為空氣體積的0.03%,則銅的銹蝕不能將裝置內(nèi)的氧氣耗盡;氧氣含量越高,燃燒產(chǎn)生的溫度越高;使燃料在氧氣含量較高的環(huán)境中進(jìn)行
點(diǎn)燃
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/11 19:0:6組卷:293引用:2難度:0.5
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1.如圖1是某化學(xué)興趣小組利用氣壓傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置。圖2是集氣瓶?jī)?nèi)氣壓隨時(shí)間的變化情況。下列說(shuō)法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:1073引用:3難度:0.7 -
2.某校研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。待鎂條完全燃燒并冷卻后打開(kāi)彈簧夾,進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%。
(1)圖中A儀器的名稱(chēng)是
(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng),則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的
【做出猜想】
【查閱資料】鎂條在氮?dú)庵心苋紵?,產(chǎn)物為氮化鎂(Mg3N2)固體。氮化化鎂中氮的化合價(jià)是C+2MgO,該反應(yīng)所的基本反應(yīng)類(lèi)型是點(diǎn)燃
(3)通過(guò)以上探究,你對(duì)燃燒的有關(guān)知識(shí)有了哪些新的認(rèn)識(shí)?(寫(xiě)出一條即可)
(4)24g鎂在二氧化碳中燃燒可生成多少克氧化鎂?發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.5 -
3.測(cè)定空氣里氧氣的含量,甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)用如圖所示的裝置分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),取下橡膠塞,點(diǎn)燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞,這時(shí)看到的現(xiàn)象是
(2)甲同學(xué):用足量的木炭代替紅磷做測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn),結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗了,請(qǐng)你幫助他分析失敗的原因:
(3)乙同學(xué):想用鎂條來(lái)代替紅磷做實(shí)驗(yàn),老師告訴他這種方法不是較好的方法,因?yàn)殒V條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應(yīng),也可以和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。請(qǐng)寫(xiě)出鎂和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂的文字表達(dá)式:
(4)丙同學(xué):打算用鐵絲替代紅磷,實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ空?qǐng)說(shuō)明理由。
(5)燃燒后,集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?,?qǐng)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)推測(cè)氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)是發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:19引用:1難度:0.5