某化學(xué)興趣小組對“空氣中氧氣含量的測定”展開探究。
【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)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），紅磷燃燒的符號表達(dá)式為 P+O2點(diǎn)燃P2O5P+O2點(diǎn)燃P2O5，裝置中的彈簧夾一開始應(yīng)該處于 關(guān)閉關(guān)閉（“打開”或“關(guān)閉”）狀態(tài)，目的是 防止瓶內(nèi)因燃燒放熱，溫度升高，氣體從導(dǎo)管排出防止瓶內(nèi)因燃燒放熱，溫度升高，氣體從導(dǎo)管排出。興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%。
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】甲同學(xué)認(rèn)為誤差主要是由實(shí)驗(yàn)裝置造成的，于是改用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（1）按圖2裝置實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先進(jìn)行的一步操作是 檢查裝置氣密性檢查裝置氣密性。
（2）按圖3裝置實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)誤差，其原因是 改進(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸而造成實(shí)驗(yàn)誤差改進(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸而造成實(shí)驗(yàn)誤差。
【提出問題】在操作規(guī)范的情況下，用改進(jìn)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(shí)值仍有較大差距呢？
【查閱資料】燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒。引起本實(shí)驗(yàn)的誤差除裝置外，還與可燃物的性質(zhì)有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)探究1】乙同學(xué)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(qiáng)傳感器等電子設(shè)備能將集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)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(qiáng)-時間關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，P0是集氣瓶內(nèi)初始?xì)鈮?，P是反應(yīng)結(jié)束時恢復(fù)到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓）。
（3）反應(yīng)開始時集氣瓶中壓強(qiáng)會瞬間變大，原因是 木炭燃燒放熱，使瓶內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，木炭燃燒放熱導(dǎo)致氣壓增大幅度大于氧氣減少導(dǎo)致氣壓減小幅度木炭燃燒放熱，使瓶內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，木炭燃燒放熱導(dǎo)致氣壓增大幅度大于氧氣減少導(dǎo)致氣壓減小幅度。
（4）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 木炭燃燒雖然消耗氧氣，但是生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致氣壓幾乎不變木炭燃燒雖然消耗氧氣，但是生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致氣壓幾乎不變。
【實(shí)驗(yàn)探究2】已知常溫下鐵與空氣中的氧氣、水反應(yīng)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(yīng)速度較快。丙同學(xué)根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，設(shè)計了圖6所示實(shí)驗(yàn)裝置，8分鐘后測得數(shù)據(jù)如下表：
（5）丙同學(xué)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(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率。
（6）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%）
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
| 實(shí)驗(yàn)前的體積 | 實(shí)驗(yàn)后的體積 | |
| 集氣瓶內(nèi)空氣 | 量筒內(nèi)水 | 量筒內(nèi)剩余水 |
| 262mL | 180.0mL | 127.2mL |
（7）通過上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇合適的物質(zhì)和實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并
減小實(shí)驗(yàn)誤差
減小實(shí)驗(yàn)誤差
。【考點(diǎn)】測定空氣里氧氣含量的探究．
【答案】P+O2P2O5；關(guān)閉；防止瓶內(nèi)因燃燒放熱，溫度升高，氣體從導(dǎo)管排出；檢查裝置氣密性；改進(jìn)后的裝置無需打開瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶內(nèi)空氣外逸而造成實(shí)驗(yàn)誤差；木炭燃燒放熱，使瓶內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，木炭燃燒放熱導(dǎo)致氣壓增大幅度大于氧氣減少導(dǎo)致氣壓減小幅度；木炭燃燒雖然消耗氧氣，但是生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致氣壓幾乎不變；增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率；減小實(shí)驗(yàn)誤差
點(diǎn)燃
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/9/10 10:0:8組卷：17引用：1難度：0.4
相似題
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1．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儀器的名稱是。鎂條燃燒并冷卻后打開彈簧夾，水能進(jìn)入到集氣瓶中的原因是。
（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其容積的%．現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)狻?br />【發(fā)現(xiàn)問題】氮?dú)馐侨绾螠p少的？
【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是。鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO2C+2MgO，該反應(yīng)所的基本反應(yīng)類型是點(diǎn)燃。
（3）通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了哪些新的認(rèn)識？（寫出一條即可）
（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 -
2．如圖1是某化學(xué)興趣小組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(shí)驗(yàn)裝置。圖2是集氣瓶內(nèi)氣壓隨時間的變化情況。下列說法不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/25 11:30:2組卷：1058引用：3難度：0.7 -
3．測定空氣里氧氣的含量，甲、乙、丙三個同學(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，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，這時看到的現(xiàn)象是，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為。
（2）甲同學(xué)：用足量的木炭代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗了，請你幫助他分析失敗的原因：。
（3）乙同學(xué)：想用鎂條來代替紅磷做實(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。請寫出鎂和氮?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空堈f明理由。。
（5）燃燒后，集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?，請結(jié)合本實(shí)驗(yàn)推測氮?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
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