21.空氣與我們的生活息息相關(guān)。有關(guān)空氣組成的研究與發(fā)現(xiàn)對化學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
Ⅰ、拉瓦錫的研究:用加熱汞的方法測定空氣中氧氣的含量
?
如圖1所示,拉瓦錫把少量的汞放在密閉的玻璃容器中連續(xù)加熱12天后,發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,容器內(nèi)空氣體積減少了約五分之一,收集汞表面生成的紅色粉末(氧化汞),置于另一容器內(nèi)強(qiáng)熱得到了汞和氧氣,且氧氣的體積恰好等于原來密閉容器里所減少的空氣體積。
(1)上述實(shí)驗(yàn)中,使用汞的優(yōu)點(diǎn)有
。
A.汞為液態(tài),在加熱的條件下只與氧氣反應(yīng)且生成物為固體
B.時間足夠長,能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡
C.實(shí)驗(yàn)過程中沒有污染
D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
(2)繼拉瓦錫研究后,英國科學(xué)家瑞利經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):從空氣分離得到的氮?dú)饷芏瓤偸锹源笥诩儍舻獨(dú)饷芏取T斐蛇@一差異主要與空氣中的
相關(guān)。
Ⅱ、興趣小組A的實(shí)驗(yàn):用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(如圖2所示)
(3)用酒精燈點(diǎn)燃燃燒匙中過量的紅磷,觀察到的現(xiàn)象有
并放出大量的熱。寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式:
。
(4)該興趣小組同學(xué)經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):當(dāng)反應(yīng)停止并恢復(fù)至室溫,用氧氣濃度傳感器測得廣口瓶內(nèi)始終有8%左右的氧氣殘留。請分析紅磷燃燒無法耗盡氧氣的原因是
(已排除操作原因引起的實(shí)驗(yàn)誤差)。
Ⅲ、興趣小組B的實(shí)驗(yàn):用鐵生銹原理測定空氣中氧氣含量(如圖3所示,鐵生銹消耗空氣中的氧氣和水蒸氣)。測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
測量項(xiàng)目 |
實(shí)驗(yàn)前燒杯中水的體積 |
實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余水的體積 |
集氣瓶(扣除內(nèi)容物)和導(dǎo)管的體積 |
體積/mL |
80.0 |
51.2 |
140.0 |
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算實(shí)驗(yàn)測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是
(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。
(6)實(shí)驗(yàn)過程中,連接數(shù)字傳感器,測得圖2、圖3中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的關(guān)系分別如圖4、圖5所示。依據(jù)圖4、圖5信息,“圖5實(shí)驗(yàn)”的測定方法更準(zhǔn)確,其依據(jù)是
。結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物。用圖中所示裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),該代替物應(yīng)滿足的條件是
。