题目内容
【题目】某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气的体积分数并取得成功。
(提出问题)氧气体积约占空气总体积的多少?
(查阅资料)白磷(P)的着火点(燃烧需要的最低温度)为40℃。
(实验准备)锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好,放大镜、热水、大烧杯。
(实验探究)装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。利用所给的用品使白磷很快被引燃。
(问题讨论)
(1)如何使白磷燃烧:_____;写出白磷燃烧的化学符号表达式:_____。实验中足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体_____燃烧(填“支持”或“不支持”)。
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是_____。
(3)待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是_____;_____。
(得出结论)氧气约占空气总体积的 。
【答案】将锥形瓶底部放入热水中 P+O2P2O5 不支持 先变大后缩小 白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低 锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当
【解析】
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,白磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的符号表达式:P+O2P2O5;瓶内剩余气体是氮气,不支持燃烧;
(2)白磷燃烧时放出大量的热,使瓶内压强增大,由于白磷燃烧消耗了氧气,又冷却到室温,瓶内压强减小。所以,可观察到气球的变化是:先变大,后缩小;
(3)白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压减小,注射器中的水自动喷出来;锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶46mL后,瓶中气压与外界相当;所以,当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流。
【题目】化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速氯酸钾的分解。为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验,实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液体积/mL | 过氧化氢溶液温度/℃ | 氧化铁的用量/g | 收集40mL氧气 所需时间/s |
① | 5 | 10 | 20 | 0 | 128.5 |
② | 5 | 10 | 20 | 1.2 | 16.8 |
③ | 15 | 10 | 20 | 1.2 | 10.5 |
④ | 5 | 10 | 70 | 0 | 32.7 |
(1)若用氯酸钾和二氧化锰制氧气可选用的发生装置_____(填字母)该反应的化学方程式_____。若用过氧化氢制氧气的发生装置是_____(填字母)
(2)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是_____;通过实验②和③对比可知,化学反应速率与_____有关:通过实验_____和_____(填表中的序号)对比可知,氧化铁可以加快过氧化氢分解制氧的速率。
(3)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后的_____和_____未发生改变。
(4)G图装置也能收集气体,若收集氢气,应从_____(“a”或”b”下同)端通入氢气:若检验氧气是否收集满,应将燃着的木条放在_____端。