题目内容
某化学小组测定空气中氧气的体积分数。
(1)根据右图回答问题。
①红磷燃烧的化学方程式为 。
②若将红磷改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,烧杯中的水不倒吸入集气瓶的原因是 _。
(2)用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。
反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。
小资料:四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水
的氢氧化钠。
【实验过程】
①取足量的四硫化钠固体加入试管中,再加入适量的水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图1所示)。
图1 图2
②将该试管插入水中(如图2所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。理论上h2∶h1= 。
③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
根据第3次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到 0.1%)。
(1)根据右图回答问题。
①红磷燃烧的化学方程式为 。
②若将红磷改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,烧杯中的水不倒吸入集气瓶的原因是 _。
(2)用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。
反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。
小资料:四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水
的氢氧化钠。
【实验过程】
①取足量的四硫化钠固体加入试管中,再加入适量的水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图1所示)。
图1 图2
②将该试管插入水中(如图2所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。理论上h2∶h1= 。
③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| 第1次 | 第2次 | 第3次 |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 8.7 | 9.1 | 9.2 |
根据第3次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到 0.1%)。
(1)①4P + 5O 22P2O5
②因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内气体体积不变,瓶内气体压强没有明显变化,所以,当打开止水夹时水不会吸入到集气瓶中。
(2)②试管内液面上升至液面高度不再改变 79∶100(或4∶5) ③ 20.7
②因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内气体体积不变,瓶内气体压强没有明显变化,所以,当打开止水夹时水不会吸入到集气瓶中。
(2)②试管内液面上升至液面高度不再改变 79∶100(或4∶5) ③ 20.7
试题分析:(1)红磷燃烧生成五氧化二磷;由于木炭燃烧生成的是二氧化碳气体,所以装置内压强变化不大,进入的水的量也就不多,故用该方法测定空气中氧气的体积分数结果会偏低;
(2)由于四硫化钠(Na2S4)与氧气会导致试管内的压强减小,所以把试管倒扣在水槽中试管中的液面会上升,上升的体积即为氧气的体积,即若原来空气的体积为5,那么水面上升1,即h2∶h1="4:5" ;根据第3次实验数据,空气的体积:氧气的体积=11.6:(11.6-9.2)=11.6:2.4 ,即氧气的体积分数=2.4/11.6 ×100%=20.7%
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