题目内容
小红用如图所示的A装置测定空气中氧气的含量.硬质玻璃管内装有细铜丝,且两个注射器组成的密闭系统内留有30mL室温下的空气.回答下列问题:
(1)小红实验过程中出现的现象是:细铜丝由
(2)小红在实验的加热过程中,交替缓慢推动两注射器的目的是
(3)最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小,请你帮他分析一下原因(答一条即可):
(4)小明用B装置测定空气中氧气的含量.反应原理是:红磷+氧气
点燃 |
A.实验时红磷一定过量
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D.最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
(5)集气瓶中剩余的气体主要是哪种气体?该实验说明这种气体具有哪些性质?
分析:只有熟悉用铜丝和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,才能正确解答本题.
解答:解:(1)小红实验过程中出现的现象是:细铜丝由红色变为黑色;冷却后,密闭容器内气体的体积约为24mL.该反应中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜.
该反应的文字表达式(或化学式)为:铜+氧气
氧化铜(或Cu+O2
CuO).
(2)小红在实验的加热过程中,交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应.
(3)最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小,可能的原因是:反应时间短,或没有把氧气完全反应,或反应结束后装置中进入了空气等.
(4)红磷熄灭后,装置的温度比较高,剩余气体膨胀,立刻打开弹簧夹后,进入集气瓶中的水会减少,从而会影响实验结果.因此选C.
(5)集气瓶中剩余的气体主要是氮气,氮气能剩余,说明氮气具有不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定、不溶于水等性质.
故答案为:
(1)红;黑;24;铜+氧气
氧化铜(或Cu+O2
CuO).
(2)使空气中的氧气与铜充分反应.
(3)反应时间短,没有把氧气完全反应等.
(4)C.
(5)氮气;不燃烧、不助燃,化学性质比较稳定,不溶于水等.
该反应的文字表达式(或化学式)为:铜+氧气
加热 |
△ |
(2)小红在实验的加热过程中,交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应.
(3)最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小,可能的原因是:反应时间短,或没有把氧气完全反应,或反应结束后装置中进入了空气等.
(4)红磷熄灭后,装置的温度比较高,剩余气体膨胀,立刻打开弹簧夹后,进入集气瓶中的水会减少,从而会影响实验结果.因此选C.
(5)集气瓶中剩余的气体主要是氮气,氮气能剩余,说明氮气具有不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定、不溶于水等性质.
故答案为:
(1)红;黑;24;铜+氧气
加热 |
△ |
(2)使空气中的氧气与铜充分反应.
(3)反应时间短,没有把氧气完全反应等.
(4)C.
(5)氮气;不燃烧、不助燃,化学性质比较稳定,不溶于水等.
点评:本题主要考查用铜丝和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,难度稍大.
练习册系列答案
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某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验,设计出了如图所示的实验装置.实验步骤如下:
①如图所示,连接仪器,检查装置的气密性.发现装置的气密性良好.
②在集气瓶里装进适量a 体积的水,燃烧匙里放一块白磷(其着火点是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中.(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热.(注:白磷与红磷燃烧的产物相同)
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失.
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c.
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数.
根据以上信息,回答下列问题.
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是________.
(2)若实验非常成功,请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式:________.
(3)组内成员小葛为了证明实验完成后的集气瓶内是否还有氧气剩余,他没有利用其它的仪器和药品,仍是利用了上述实验涉及的仪器和药品,设计了一个实验,最后得出了瓶内一定没有氧气剩余的结论.你知道他是如何实验的吗?写出简要的实验步骤和实验现象.
实验步骤 | 实验现象 |
(5)组内成员小杭性格好动,无意间他发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液,水会变红.这一现象使组内成员积极地展开了讨论,成员小葛是由于二氧化碳溶于水,使溶液显酸性而导致的,但小明马上作出反对,原因是空气中二氧化碳的含量极少,而实验过程中又没有产生二氧化碳,短时间内不可能会使溶液显酸性.你认为谁的观点正确?________.若你认为小明的观点正确,那么请你对“变红”现象提出大胆地猜想:________.(若你认为小葛的观点正确,此空不填)
(6)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是________
A.装置气密性不好 B.实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C.集气瓶没有冷却到室温 D.用红磷代替白磷(红磷的着火点在240℃左右)
小王同学对化学充满了兴趣,喜欢做各种实验.有一次他和其它同学对镁进行了一些研究:
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质,将其放入水中,未看到有明显的现象,改用酒精灯加热后,观察到表面有大量气泡,经验是氢气.他们又向溶液中滴加无色酚酞试液,发现酚酞变成红色,说明有______产生.该实验表明化学反应的发生和速率与______有关,许多物质的______随温度的升高而增大.
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质,小王大胆提出了三个假设:
假设1该物质是MgO;假设2该物质是Mg(OH)2;假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁.
但其它同这立即否定了他的假设1和2,因为根据所学的知识MgO,Mg(OH)2都是______色固体.对于假设3,他们设计了如下方案
【III】他们在取镁带表面灰黑色样品时感到比较困难,索性将表面发黑的镁带全部磨成粉末,放入干燥的硬质试管中加热,一段时间后,镁粉突然出现红热燃烧起来,反应停止后有少量黑色物质A粘在试管壁上,这黑色物质A中混有什么?他们查资料筛选出几条有价值的信息:
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(浓)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
试分析A物质为______,根据上述信息,他们又设计了下列实验,帮助他们完成实验报告:
【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物,应将气体通过下列三种试剂(假设每步均完全)即:
气体→______→______→______;
(现象依次为)______、______、______
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等.小红同学为确定碱式碳酸镁的组成,设计如图所示的实验:
实验步骤(1)按图组装置后,首先进行的操作是______.E处干燥管内盛放的药品是______,其作用是______.
实验步骤(2)称取样品31g,并将其放入硬质玻璃管中,称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g.
实验步骤(3)打开活塞______,关闭______,缓慢鼓入空气数分钟.
实验步骤(4)关闭活塞______,打开______,点燃酒精灯加热至不再产生气体为止.
实验步骤(5)打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,称得洗气瓶C的质量为89.4g,U型管D的质量为87.9g,则该碱式碳酸镁的化学式为______.
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根据化合价规律,x和y的关系是______,写出该物质分解的方程式:______ xMgO+H2O+yCO2↑
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质,将其放入水中,未看到有明显的现象,改用酒精灯加热后,观察到表面有大量气泡,经验是氢气.他们又向溶液中滴加无色酚酞试液,发现酚酞变成红色,说明有______产生.该实验表明化学反应的发生和速率与______有关,许多物质的______随温度的升高而增大.
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质,小王大胆提出了三个假设:
假设1该物质是MgO;假设2该物质是Mg(OH)2;假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁.
但其它同这立即否定了他的假设1和2,因为根据所学的知识MgO,Mg(OH)2都是______色固体.对于假设3,他们设计了如下方案
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
证明有CO32- | ||
取样于试管,加热 | 证明有氢元素 |
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(浓)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
试分析A物质为______,根据上述信息,他们又设计了下列实验,帮助他们完成实验报告:
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
取反应后试管内样品,先滴加过量的______ | 固体部分溶解 | |
再______ (填一具体的实验操作) | 黑色固体全部溶解 |
气体→______→______→______;
(现象依次为)______、______、______
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等.小红同学为确定碱式碳酸镁的组成,设计如图所示的实验:
实验步骤(1)按图组装置后,首先进行的操作是______.E处干燥管内盛放的药品是______,其作用是______.
实验步骤(2)称取样品31g,并将其放入硬质玻璃管中,称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g.
实验步骤(3)打开活塞______,关闭______,缓慢鼓入空气数分钟.
实验步骤(4)关闭活塞______,打开______,点燃酒精灯加热至不再产生气体为止.
实验步骤(5)打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,称得洗气瓶C的质量为89.4g,U型管D的质量为87.9g,则该碱式碳酸镁的化学式为______.
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根据化合价规律,x和y的关系是______,写出该物质分解的方程式:______ xMgO+H2O+yCO2↑