题目内容

【题目】某兴趣小组开展测定密闭容器中某种气体的体积分数的探究实验。

(实验步骤)

实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

(实验现象)

实验1中,红磷燃烧的主要现象是_____;红磷燃烧的文字或符号表达式_____。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是_____,若发现进入装置中的水少于1/5,可能的原因是_____

(分析实验)

(1)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,_____(填实验1”实验2”)的测定方法更准确,判断依据是_____

(2)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是__________(写两点)。

(拓展延伸)兴趣小组又利用下图装置继续实验,将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间,并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。先在烧瓶内用激光笔引燃红磷,待红磷燃烧熄灭后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,发现白磷可以被点燃继续燃烧。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。

1BC段变化的原因:_____

2CD段变化的原因:_____

3DE段变化的原因:_____

4)通过红磷和白磷的连续实验得出的结论是:_____

【答案】产生大量白烟,放热 红磷+氧气五氧化二磷 红磷燃烧,消耗了氧气,瓶内压强减小,小于外界气压,所以水会回流 装置漏气或红磷的量少或未冷却到室温,便打开止水夹 实验2 反应后,实验1集气瓶内剩余氧气体积分数是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽 药品只与空气中的氧气反应 生成物不能是气体 红磷燃烧消耗瓶内氧气 红磷熄灭后,下层未消耗的氧气上浮 白磷燃烧消耗瓶内氧气 红磷燃烧不能完全消耗瓶内氧气(答案合理即可)

【解析】

实验1中,红磷燃烧的主要现象是:产生大量白烟,放热;红磷在空气中燃烧产生五氧化二磷的文字表达式:红磷+氧气五氧化二磷。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是:红磷燃烧,消耗了氧气,瓶内压强减小,小于外界气压,所以水会回流,若发现进入装置中的水少于1/5,可能的原因是:装置漏气或红磷的量少或未冷却到室温,便打开止水夹;

1)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,实验2 的测定方法更准确,判断依据是:反应后,实验1集气瓶内剩余氧气体积分数是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽;

2)若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是1、药品只与空气中的氧气反应2、生成物不能是气体,否则影响最终内的压强变化;

1BC段变化的原因:红磷燃烧消耗瓶内氧气 ,氧浓度降低

2CD段变化的原因:红磷熄灭后,下层未消耗的氧气上浮,氧含量出现波动;

3DE段变化的原因:白磷燃烧消继续耗瓶内氧气,基本将氧气消耗完全;

4)通过红磷和白磷的连续实验得出的结论是:红磷燃烧不能完全消耗瓶内氧气,白磷基本可以。

练习册系列答案
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Ⅰ.探究CO2的收集方法:

(资料卡片):一定范围内,CO2在水中溶解越多,所得溶液pH越小。

(实验一):利用下图装置制取CO2,并测定CO2溶于水所得溶液的pH,判断CO2在水中溶解的体积。

(1)写出图中标号仪器的名称:①_____;②_____

(2)甲装置中反应的化学方程式为_____

(3)检查甲装置气密性的方法是关闭K1K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到___,说明装置气密性良好。

(4)待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K3K4,充分振荡丙装置,测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.76.5。说明溶解的CO2体积丙装置中____(“=””)丁装置,丙装置中反应的化学方程式为___。乙装置吸收HCl气体,目的是____

(实验二):用气体压强传感器测收集的气体中CO2体积分数,选择合适收集方法。

(5)如图是排水法和向上排空气法收集的气体中CO2体积分数随时间变化的关系图,分析图像,可得出的结论有:①_____;②_____

Ⅱ.CO2减排新进展

(6)我国CO2减排的战略是CCUS(CO2的捕集、利用与储存)

①捕集:氨法吸收的原理是在水溶液中氨(NH3)CO2反应生成碳酸氢铵,反应的化学方程式为___

②利用:超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是____

③储存:天然矿石中MgOCO2反应,生成长期稳定存在的碳酸镁,从而使CO2固化,反应的化学方程式为____

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