题目内容
【题目】某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用18×180mm的试管和针筒注射器(总体积为45 mL)进行了实验,效果良好。
关于以上两组实验,有如下说法:①图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白色烟雾。②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹。③若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏小。④按图Ⅱ所示的装置进行实验前,将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松手,若活塞仍能返回20mL刻度处,则说明装置不漏气。⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验。当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待冷却并打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为3mL刻度处才停止。其中正确说法的个数有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】C
【解析】
根据测定空气中氧气含量的原理、所用药品、实验现象以及实验操作的注意事项来分析解答:①红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体,所以图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟,故错误;②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹,故正确;③若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏小,故正确;④按图Ⅱ所示的装置进行实验前,将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松手,若活塞仍能返回20mL刻度处,则说明装置不漏气,故正确;⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验,当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待冷却并打开弹簧夹,消耗的氧气体积为:45mL×=9mL,则注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为(10﹣9)mL=1mL刻度处才停止,故错误。故选C。

【题目】(探究一):空气中氧气含量的再测定
(1) 实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内________减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。能粗略测出空气中氧气的含量。
(问题提出)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,结果与存在一定的误差。
(实验改进)
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计图10实验装置,再次测定空气中氧气含量。饱和食盐水、活性炭会_____铁生锈。
(填:加快或减慢)
Ⅱ.测得实验数据如表4
(2)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学式表达式____________________________________
(3)根据表4计算,改进后测得的空气中氧气的体积分数是____(计算精确到0.1%)。
(4)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是:
_________________________(写一点即可)
(探究二)实验室制取二氧化碳药品的选择
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 | A | B | C | D | E |
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
现象和比较 | 有少量 气泡 | 气泡比A 号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
回答:
(5)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为____%,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是_________________________________.
(6)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为______℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是_____________________________________.
(7)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加________________________操作,更有利于气体的制备。
(8)该研究小组为了研究__________________对该反应速率的影响,进行了如下实验
试管编号 | A | B |
试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
(9)大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,试写出该反应的文字表达式_________。