题目内容
【题目】(17分)某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究:
(1)如上图甲所示装置和药品进行实验,集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为 ,实验中可观察到红磷燃烧的现象是 。
(2)该组同学做了6次实验,整理数据如下:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
进入集气瓶中水的体积(mL) | 20 | 21 | 19 | 20 | 22 | 18 |
(注:集气瓶容积为100mL)通过6次实验,该组同学探究出氧气约占空气体积 ,该组同学通过多次实验得出结论的目的是 ,通过该实验还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是 ,化学性质是 。
(3)小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量,下列操作会使测定结果偏小的是 (填序号)A、实验装置可能漏气 B、实验中所取的红磷过量
C、实验前没有将弹簧夹夹紧 D、红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹
(4)小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是 ,小强同学预先在集气瓶内加入 溶液反应后,用木炭做实验也收到了较好的效果。
(5)小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过刚才实验的体积.小组内的同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。
(6)小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧,燃烧产物与红磷相同,于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是:在实际容积为100ml的集气瓶里先装进30ml的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 ml。(2分)
②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用?( )(填序号)(2分)
a.加快集气瓶冷却 b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
【答案】(1)磷+氧气 五氧化二磷 产生大量的白烟
(2)1/5 多次实验,减少误差 不溶于水 既不燃烧也不支持燃烧
(3)AD (4)木条燃烧生成气体二氧化碳 氢氧化钠或石灰水
(5)镁能与空气中的氮气反应 (6)①先下降后上升 44 ②abc
【解析】
试题分析:(1)集气瓶中发生反应是红磷燃烧,文字表达式为为:磷+氧气 五氧化二磷;红磷燃烧的现象是:产生大量的白烟
(2)通过6次实验,取它们的平均值,探究出氧气约占空气体积的1/5;多次实验得出结论的目的是:多次实验,减少误差;水进入大约1/5后就不再进入,该故还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是不溶于水;剩余的红磷没有继续燃烧,故剩余的氮气化学性质是:既不燃烧也不支持燃烧
(3)A、实验装置可能漏气,使得进水量会小于1/5,测定结果会偏小,正确,B、实验所取的红磷本就要求过量,这样才能充分消耗氧气,使测量结果更正确,错误,C、实验前没有将弹簧夹夹紧,在燃烧过程中,由于燃烧放热,使瓶内的气体膨胀排出,导致结果偏大,错误,D、红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹,气体还处在膨胀状态,体积偏大,这样进水量减小,测定结果会偏小,正确,,故选AD
(4)不可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,原因是:木条燃烧生成气体二氧化碳,这样装置内的气体量不会变化,水不会进入;可预先在集气瓶内加入氢氧化钠或石灰水,将生成的二氧化碳气体反应掉,这样用木炭做实验也收到了较好的效果
(5)用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过刚才实验的体积,造成此现象的原因可能是:镁能与空气中的氮气反应,将氮气也消耗了,这样进水量就大大增加
(6)①白磷燃烧放热,使得瓶内的气体膨胀,压强增大,故将瓶内的水压到烧杯内,待到装置冷却,由于消耗了氧气,使得瓶内的气体量减少,压强降低,故烧杯内的水被压入瓶中,所以白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是:先下降后上升;根据氧气约占空气总体积的1/5×(100ml- 30ml)=14ml,故反应结束后由14ml的水进入瓶内,所以最终集气瓶中水的体积约=30ml+14ml=44ml ②集气瓶里预先装进的水作用是:a、加快集气瓶冷却,正确;b、液封导气管末端以防气体逸出,正确 ;c、缓冲集气瓶内气压的骤然升高,正确,故选abc
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)