题目内容

【题目】某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。

(查阅资料)白磷的着火点40℃。

(提出问题)氧气体积约占空气总体积的多少?

(实验准备)锥形瓶内空气体积为230 mL,注射器中水的体积为50 mL,该装置气密性良好。

(实验探究)装入药品,按如图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。

(现象分析)

(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体_____(支持不支持”)燃烧。写出白磷燃烧的化学方程式:______

(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是______

(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:①注射器中的水自动喷射出来,②当注射器中的水还剩约4 mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是________

(得出结论)氧气约占空气总体积的1/5

【答案】不支持 先变大,后缩小 ①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低;②锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当

【解析】

现象

1)足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体不支持燃烧;白磷在空气(氧气)中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:

2)白磷燃烧时放出大量的热,气体膨胀使瓶内压强增大,由于白磷燃烧消耗了氧气,又冷却到室温,瓶内压强减小,所以可观察到气球的变化是先变大,后缩小。

3)由于白磷燃烧消耗了氧气,瓶内压强减小,所以,注射器中的水自动喷出来,又由于空气中氧气的体积分数约占空气的1/5,锥形瓶内空气体积为230 mL230 mL1/546mL,则进入锥形瓶的水的体积为46mL,所以,当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流;故填:①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低;②锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当。

练习册系列答案
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【题目】在学习了碳单质的知识后,兴趣小组的同学们用以下实验装置来探究活性炭是否只由碳元素组成。请完成下列各小题:

[查资料]①活性炭能燃烧生成二氧化碳。

②氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。

③图二中产生的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收。

1)第一小组的同学用图一装置进行探究,他们将活性炭粉点燃后迅速伸入到盛满氧气的集气瓶中燃烧。

①同学们观察到活性炭粉燃烧,发出白光,澄清石灰水变浑浊,写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式_____。同学们同时还能观察到的现象是_____

②图一中气球的作用是_____

③第一兴趣小组的同学通过图一中澄清石灰水变浑浊分析得出结论:活性炭是只由碳元素组成的。你是否同意这个结论:_____;你的理由是_____

2)第二小组的同学在老师的指导下用图二装置进行探究,他们用电子天平称量1.2g高纯度活性炭粉,装入玻璃管中,同时称量乙装置的质量。

3)连接好装置进行实验,先打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,缓慢通入氧气,将玻璃管中空气排尽后打开弹簧夹K2,关闭弹簧夹K1;再点燃酒精灯加热。待活性炭粉反应完后继续通入一会氧气。最后再用电子天平称量乙装置的质量,发现乙装置增加了4.4g

①以上实验中,缓慢通入氧气,将玻璃管中空气排尽后打开弹簧夹K2,关闭弹簧夹K1,请用实验证明玻璃管中空气确实已排尽,你的实验是_____,实验过程中通入氧气要缓慢的一个主要原因是_____

②开始时为什么是排尽玻璃管中的空气_____,活性炭粉反应完后继续通入一会氧气的原因是_____

③数据处理:乙装置增加的4.4 g就是甲中活性炭粉燃烧生成的4.4g二氧化碳的质量,请你计算其中碳元素的质量_____

4)结论:活性炭只由碳元素组成。

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