题目内容

【题目】小红采用右图所示的装置进行测定空气中氧气含量的实验:实验结束后,打开弹簧夹,发现进入集气瓶中水的体积小于集气瓶总容积的1/5。她分析实验失败的原因可能有( )

A. A剩余的气体不燃烧,不支持燃烧 B. 放入红磷的量不足

C. 没有等到装置冷却到室温,就打开了弹簧夹 D. 红磷与空气中的氮气发生反应

【答案】BC

【解析】

根据测定空气中氧气含量的原理来分析。氧气约占空气总体积的五分之一;如果装置漏气、红磷不足、没有冷却至室温就打开弹簧夹,都能够导致进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一。

A、剩余的气体主要是氮气,不燃烧、也不支持燃烧,但是与实验失败没有联系,故A错误;B、放入的红磷不足就会导致氧气不能完全消耗,则造成测定结果偏小,故B正确;C、没有等到装置冷却到室温,就打开了弹簧夹,造成进入的水偏少,则造成测定结果偏小,故C正确;D、氮气的化学性质不活泼,与红磷不反应,故D错误。故选BC。

练习册系列答案
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【题目】二百多年前,法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理,用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。

(实验回顾)图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。写出红磷燃烧的符号表达式____。此实验不仅可以测定氧气占空气的体积分数,还可以说明氮气具有的化学性质是______(只需写一点)。

(分析讨论)用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%,有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢?

(实验改进1)同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量,发现蜡烛很快熄灭,回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5。是什么原因所致呢?

(猜想与假设)猜想①:蜡烛燃烧产生CO2气体;猜想②:__________

(实验验证)将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量,数据如图3。

(得出结论)空气中氧气体积分数降低了______%。

(查阅资料)在老师的指导下,同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下:

资料1:

可燃物名称

红磷

白磷

蜡烛

最低含氧量/%

8.0

4.0

16.0

甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%,数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。

资料2:二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应,实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。

资料3:蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧,氧气浓度不断变小的同时,会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水,且不与氢氧化钠溶液反应。

(交流与讨论)根据以上信息回答下列问题:

①白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是__________

②有同学提议选用木炭替代红磷做实验,在集气瓶底部预先放少量氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是___________

(实验改进2)食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用图4装置进行实验来测定空气中氧气的含量。

下表是实验过程中记录的有关数据:

实验所需的时间/min

0

5

10

30

35

45

量筒中液面的刻度/mL

50

35

27.5

19.7

19.7

19.7

①脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,写出该反应的符号表达式________

②分析表中数据得知,至少经过________分钟后,量筒中的液面不再下降。

③根据表中实验数据进行推算,广口瓶中氧气的体积分数约为__________(结果精确到0.1%)

(实验拓展)铁在不同的条件下与氧气反应可生成不同种铁的氧化物, 58g四氧化三铁与多少克氧化铁(Fe2O3)中所含铁元素质量相等?_______(写出计算过程)

p>(实验评价)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是__________

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