题目内容

【题目】用如图所示的装置测定空气中氧气的含量(体积分数)。操作过程如下:

(1)检查整个装置的气密性后,将c处的弹簧夹夹紧,点燃红磷后,迅速插入左边的广口瓶中,观察最明显的现象是________________________________________________

(2)待燃烧停止,_______________________时,将c处的弹簧夹打开,观察到烧杯中的水被吸入广口瓶中,水增加的体积约为____________

(3) 红磷燃烧的化学反应方程式为___________________________________

(4)若实验测得的空气中氧气的体积分数为30%,与理论值21%相比较,产生误差的原因很可能是(填序号)______________;若实验测得的空气中氧气的体积分数为10%,与理论值21%相比较,产生误差的原因很可能是(填序号)______________

A.实验前没有将弹簧夹夹紧 B.实验装置可能漏气

C.实验中所取的红磷过量 D.实验中所取的红磷不足

E.装置未冷却至室温,就将c处的弹簧夹打开 F.操作速度慢

【答案】产生大量白烟 广口瓶冷却至室温 广口瓶容积的1/5 4P+5O22P2O5 AF BDE

【解析】

(1)点燃红磷后,迅速插入左边的广口瓶中,观察最明显的现象是:产生大量白烟。

(2)待燃烧停止,广口瓶冷却至室温时,将c处的弹簧夹打开;

观察到烧杯中的水被吸入广口瓶中,水增加的体积约为广口瓶容积的1/5。

(3)红磷燃烧的化学反应方程式为:4P+5O22P2O5

(4)A、是因为实验前没有将弹簧夹夹紧,瓶中空气受热膨胀,部分空气从导管逸出,所以会导致测得体积分数比理论值大;

B、是因为实验装置可能漏气,使外界空气进入瓶内,造成瓶中剩余气体增多,所以会测得体积分数比理论值小;

C、是因为实验中所取的红磷过量,所以会使广口瓶中密封的氧气反应完;

D、是因为实验中所取的红磷不足,未将氧气量耗尽,所以会导致测得体积分数比理论值小;

E、是因为装置未冷却至室温,就将c处的弹簧夹打开,瓶内气体受热膨胀,所以会使进入瓶内的水的体积减少;

F、是因为操作速度慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气逸出,所以会导致测得体积分数比理论值大。

练习册系列答案
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【回顾历史】1774年,某科学家通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验,第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。

(1)上文中这位科学家是 ____________

A.诺贝尔 B.居里夫人 C.门捷列夫 D.拉瓦锡

(2)以下微粒示意图可简单表示金属汞与氧气反应的过程,请在反应中方框内画出正确的图示 ____________

【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如下图),写出反应的符号表达式___________________。理论上实验成功时的现象是:_____________。实际上用该方法测得的氧气含量常常远低于理论值。

【提出问题】实验中装置内部的情况是怎样的,用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?

【进行实验】查阅资料后,学习小组进行如下实验:

(1)将数显设备(电脑等)、三种传感器(压强、温度、O2浓度)、测量装置(反应容器为蒸馏水瓶)按下图所示进行连接。

(2)打开导管活塞,向烧杯内加入适量的水,双手紧贴蒸馏水瓶外壁,_____________,则说明装置气密性良好。

(3)打开瓶口橡皮塞,加水并调节使蒸馏水瓶和烧杯内液面相平,关闭活塞,打开并调试好传感器和数显设备。用酒精灯将足量的红磷点燃,立即将燃烧匙伸入瓶中并赛紧橡皮塞

(4)燃烧结束后,装置冷却到室温,打开导管活塞,待瓶内液面不再上升后再向烧杯内加入一定量的水,使烧杯和瓶内的液面相平。在数显设备上得到的曲线图(纵坐标为O2浓度,横坐标为时间,压强和温度曲线仅表示该段时间内对应的变化情况)如下图所示

【数据分析】

(1)压强曲线A点表示红磷开始在集气瓶中燃烧,主要判断依据是:____________

(2)压强曲线CD段降低的原因是___________________________

(3)压强曲线EF段略低于OA段是因为________________________________

【实验结论】用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气含量的原因是_______________

【反思拓展】甲同学认为应该将蒸馏水瓶液面上的容积划分为5等分并加以标记,乙同学认为没有必要,理由是__________________________________________

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