题目内容

(7分)实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。

装置一                         装置二
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表

硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
 
   (2)装置一和装置二中气球的位置不同,        (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是                                                        
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条)                                                              

(1)15%(2)装置二   能让空气更易流通,全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应
(3)装置内铜粉的量不足  未降至室温就读数(合理即可)

解析试题分析:(1)根据题意可知:反应前玻璃管和注射器中均为空气,总体积为25ml+15ml=40ml。反应后气体减少的体积为15ml—9ml=6ml。所以可计算出空气中氧气的体积分数为:×100%=15%;
(2)在实验过程中可通过推拉注射器使气体流通,让空气中氧气与氧化铜充分接触;以与氧化铜充分反应。气球的作用是当推拉注射器时保证装置的密封性。所以装置二中气球的位置更合理,可以使空气更易流通,全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应。
(3)在实验过程中,如测得氧气的体积分数偏小,可能的原因有:装置内铜粉的量不足;氧气没有完全反应;读数时温度未降至室温等。
考点:实验方案的设计与评价

练习册系列答案
相关题目

现甲、乙两化学小组安装两套如下相同装置,通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素。

(1) 下列方法能检查该装置气密性的是______。
A、将注射器活塞固定,向分液漏斗中注入适量蒸馏水,打开分液漏斗活塞,如果分液漏斗颈部能形成稳定的水柱,则气密性良好,反之气密性差。
B、关闭分液漏斗活塞,加热锥形瓶,如果注射器活塞外移(右移),停止加热后注射器活塞回到原来位置,则气密性良好,反之气密性差。
C、关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞外移(右移),停止用力后,注射器活塞不移动,则气密性良好,反之气密性差。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式是   
(3)甲小组有如下实验设计方案,完成下表。

 实验编号
实验目的
温度
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
探究 对H2O2分解速率的影响
25℃
二氧化锰
10mL 2%H2O2
甲组实验Ⅱ
25℃
二氧化锰
10mL 5%H2O2
(4)甲、乙两小组得出如图数据。

①甲组实验得出的数据可知:浓度越大,H2O2分解速率    ;
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的 数据分析:相同条件下, H2O2    (填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快;乙组提出可以用Ba02固体与硫酸溶液反应制H2O2(已知还生成另一种物质),其化学反应方程式为   ;支持这一方案的理由是   

(10分)为探究气体X的组成,某兴趣小组进行图12所示实验(固定装置未画出)。
【资料在线】
(1)加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
(2)碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与气体X反应。
无水氯化钙可吸收气体X。
(3)本实验条件下,氮气密度为1.15g·L-1,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
(1)连接仪器,并检查装置气密性。
(2)取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40g。
(3)按图12所示装入药品,测量并记录相关数据Ⅰ(见表1)。
(4)连接A、B、C装置, 将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体  X至玻璃管冷却,再次测量并记录相关数据Ⅱ(见表1)。
【实验装置】

【相关数据】

【回答问题】
(1)B装置中氧化钙吸水的原理为                              (用化学方程式表示)。
(2)实验过程中,当观察到                              ,说明氧化铜已反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是                               
(3)分析实验测量的数据,生成水的质量为         g,氧化铜中氧元素的质量为     g。
由此推知,气体X中一定         (填“有”或 “没有”)氧元素。
(4)通过计算推导出气体X的化学式。

(12分)甲、乙两同学在学完酸的化学性质后,做了如下实验:

【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是       。再滴加无色酚酞溶液,无明显现象(已知CaCl2溶液呈中性)。
【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生,于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑。甲同学通过查阅资料得知:在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸,先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,继续滴加稀盐酸,再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。所以甲同学认为,乙同学实验时还应         ,才能观察到有气泡产生。
【观察与讨论3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中,乙同学在观察到气泡产生后,也将实验废液缓慢倒入该废液杯中,没有观察到明显现象。经过讨论确定,甲同学的试管中废液含有的溶质一定有  ,乙同学的试管中废液含有的溶质一定有  (均写化学式)。
为了处理实验后产生的废液,甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究。
【提出问题】最终废液中含有什么溶质?
【猜想与假设】猜想1:废液中含有          (写化学式)两种溶质。
猜想2:废液中含有          (写化学式)三种溶质。
猜想3:废液中含有NaHCO3、CaCl2、 NaCl三种溶质。
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想,进行了如下实验:
甲同学实验:取少量废液于试管中,向其中滴加盐酸,无气泡产生。
乙同学实验:取少量废液于试管中,向其中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色。
【结论与反思】(1)猜想             (填“1”或“2” 或“3”)正确。
(2)要得到相同的结论,还可采用很多种方法。如加入氧化铁粉末,可观察到溶液呈   色,该反应的化学方程式为          
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分,若直接排放,可能造成的危害是
                   ,你认为处理该废液的方法是    ?    

有一包黑色粉末,可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。某化学兴趣小组为了探究它的成分,按如下步骤进行实验。
(1)先对实验做了如下设想和分析:黑粉中只有碳粉不溶解于稀盐酸。取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况)。请你完成下表。

   烧杯中可能出现的现象
   结论
                               
 只含C
②固体部分溶解,溶液变成蓝色,无气泡
 
             
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色
含C、Fe
(2)通过实验及分析,确定该粉末为C、CuO的混合物。为了进一步探究C、CuO的性质,他们又利用这种混合物补充做了下面两个实验。
【实验一】将此粉末敞口在空气中灼烧完全,待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置。烧杯中   (填“有”或“无”)不溶物,溶液呈     色。
【实验二】将此粉末隔绝空气加热(若碳完全反应),待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置。请回答:①烧杯中       (填“有”或“无”)不溶物;②若静置后溶液呈无色,则该溶液中溶质是       (写化学式);③若静置后溶液呈蓝色,该实验过程中所发生反应的化学方程式                  

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