题目内容
【题目】“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗炼钢等。在2019年年末出现的“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质也和“富氧空气”差不多,化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。
实验一:混制“富氧空气”
(1)用高锰酸钾制取氧气
①写出反应的化学方程式:___________________________________;
②仪器C的名称为_______________;
③组装发生装置所需的仪器:_____________(选填标号)。
(2)混制“富氧空气”
如图,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管____________(选“a”或“b”)通入,先通入氮气排出120 mL水,再通入氧气排出_____mL水。
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量
用下图装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100 ml,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:
i.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1 mL;
ii.用电点火装置点燃红磷,充分反应;
iii.打开止水夹,待右侧量简内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水 平面上,读出量筒内水的体积为V2 mL。
回答问题:
(3)实验前,检查装置气密性的方法:______________________;
(4)操作ii中可观察到现象:______________________________;
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____________(用含V1、V2的式子表示)。
(6)若读取V1时仰视,读取V2时俯视,则测得实验结果_____(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验三:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如下图:
(7)结合图1,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:_____________________。
(8)结合图2,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施:________________________________。
【答案】 水槽 BDFG b 80 关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶,过一会儿,若观察到气球变大,证明装置不漏气 剧烈燃烧,产生大量白烟 (V1-V2)/V1×100% 偏小 一定范围内,氧气含量越高,燃烧产生的温度越高 提供充足的氧气,燃料燃烧产生的烟气量越少
【解析】
(1)①加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式:;故填:
;
②据图可知仪器C的名称为水槽;故填:水槽;
③用高锰酸钾加热制取氧气,组装发生装置所需的仪器有:BDFG。故填:BDFG;
(2)氧气密度比水小,从装置中的管b通入;需要排出水的体积=120mL(1-40%)-120mL=80 mL。故填:b;80;
(3)检查装置气密性的方法为:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶,过一会儿,若观察到气球变大,证明装置不漏气。故填:关闭弹簧夹,两手紧握集气瓶,过一会儿,若观察到气球变大,证明装置不漏气;
(4)点火后红磷剧烈燃烧,产生大量白烟。故填:剧烈燃烧,产生大量白烟;
(5)经分析,本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为:(V1-V2)/V1×100%。故填:(V1-V2)/V1×100%;
(6)若读取V1时仰视,导致量筒内水的读数偏小,读取V2时俯视,导致量筒内剩余水的读数偏大,结合(V1-V2)/V1×100%,则测得实验结果偏小。故填:偏小;
(7)结合图1 可知:一定范围内,氧气含量越高,燃烧产生的温度越高。故填:一定范围内,氧气含量越高,燃烧产生的温度越高;
(8)结合图2可知:提供充足的氧气,燃料燃烧产生的烟气量越少。故填:提供充足的氧气,燃料燃烧产生的烟气量越少。
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