题目内容
【题目】某化学兴趣小组的同学对空气中氧气的含量测定进行再探究。
(一)甲组同学利用某脱氧剂测定空气中氧气含量,兴趣小组进行了如下实验:
使用图1装置进行实验。实验前应先进行的操作是_______________________。
【实验过程】
步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭。
步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹。
步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化。
【数据处理】
(1)实验中需要记录的数据是:①_____________________。
②反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积。
(2)上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是_________________。
【实验对比】
实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图2)。步骤如下:
(1)用弹簧夹夹紧橡皮管;
(2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。
(3)________________________________________。
(4)观察并记录水面的变化情况。
多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的五分之一。
【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃烧。由此可知,燃烧红磷法测定结果不够准确。
【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是______________
__________________________________________。
(二)乙组同学利用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
(1) 燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原因是__________________________。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_________%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有_________。
【答案】 检查装置的气密性 反应前注射器内气体的体积 减小实验误差 待红磷熄灭、集气瓶冷却后打开弹簧夹 氧气能完全反应,测定结果准确,实验操作简单 不污染空气等 镁条燃烧消耗瓶内气体,使瓶内压强减小 21 氮气
【解析】(一)使用图1装置进行实验.实验前应先进行的操作是检查装置的气密性;
【数据处理】使用图2装置进行实验.实验前应先进行的操作是:检查装置的气密性;实验中需要记录的数据是:注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积;上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是:使测量的结果更准确;
【实验对比】本实验成功的关键是:装置要严密;红磷要足量;燃烧结束,冷却的室温,再打开止水夹;
【实验评价】由实验探究可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是:氧气含量太少时,可燃物无法燃烧;与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是:不受氧气含量多少的影响,使结果更准确,实验操作简单,不污染空气等;
(二)(1)镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,集气瓶内压强减少,内外产生压强差,冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是;
(2)由于氧气占空气体积的21%,如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%;现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。