题目内容
【题目】为了探究某脱氧剂的成分(由两种单质组成)及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量,兴趣小组进行了如下实验:
Ⅰ探究脱氧剂成分
(1)【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成. 【实验猜想】根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含有(填化学式).
(2)【验证猜想】方法为: . 【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离.取剩余固体与少量CuO混合,置于图1所示装置中加热.一会儿观察到黑色固体变红色,同时澄清石灰水变浑浊.
(3)【实验结论】该脱氧剂中还含有(填化学式).写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式: .
测定空气中氧气含量
使用图2装置进行实验.实验前应先进行的操作是 .
(4)【实验过程】
步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭.
步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹.
步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化.
【数据处理】
①实验中需要记录的数据是 .
②上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是 . 计算得氧气约占空气体积的.
(5)【实验对比】
实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图3).步骤如下:
①用弹簧夹夹紧橡皮管;
②点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞.
③ .
④观察并记录水面的变化情况.
多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的.
(6)【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃烧.由此可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是 . 【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是 .
【答案】
(1)Fe
(2)用磁铁吸引或加入盐酸有气泡
(3)C;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;检查装置的气密性
(4)注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积;使测量的结果更准确
(5)燃烧结束,冷却的室温
(6)氧气含量太少时,可燃物无法燃烧;不受氧气含量多少的影响,使结果更准确
【解析】解:(1)中,通过实验分析可知:根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含有Fe,因为若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成;(2)铁粉的检验方法是:用磁铁吸引或加入盐酸有气泡;(3)新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离.取剩余固体与少量CuO混合,置于图1所示装置中加热;一会儿观察到黑色固体变红色,同时澄清石灰水变浑浊,说明还有碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故答案为:Fe;用磁铁吸引或加入盐酸有气泡;C;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(4)【数据处理】使用图2装置进行实验.实验前应先进行的操作是:检查装置的气密性;实验中需要记录的数据是:注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积;上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是:使测量的结果更准确;故答案为:检查装置的气密性;注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积;使测量的结果更准确;(5)【实验对比】本实验成功的关键是:装置要严密;红磷要足量;燃烧结束,冷却的室温,再打开止水夹;故答案为:燃烧结束,冷却的室温;(6)【拓展研究】【实验评价】由实验探究可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是:氧气含量太少时,可燃物无法燃烧;与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是:不受氧气含量多少的影响,使结果更准确;故答案为:氧气含量太少时,可燃物无法燃烧;不受氧气含量多少的影响,使结果更准确.
本题能使同学们体会到实验探究的一般过程,通过实验分析可知:根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含有Fe,因为若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成;铁粉的检验方法是:用磁铁吸引或加入盐酸有气泡;新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离.取剩余固体与少量CuO混合,置于图1所示装置中加热;一会儿观察到黑色固体变红色,同时澄清石灰水变浑浊,说明还有碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水.
使用图2装置进行实验.实验前应先进行的操作是:检查装置的气密性;实验中需要记录的数据是:注射器原来的空气的体积、反应后注射器活塞进入后显示剩余气体的体积;上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是:使测量的结果更准确;本实验成功的关键是:装置要严密;红磷要足量;燃烧结束,冷却的室温,再打开止水夹;由实验探究可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是:氧气含量太少时,可燃物无法燃烧;与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是:不受氧气含量多少的影响,使结果更准确.
【题目】某学习同学在做“氢气在空气中燃烧”实验时,对生成物的成分产生了质疑:水和过氧化氢具有相同的组成元素,那么氢气在空气中燃烧除生成水外,是否有过氧化氢生成呢?带着疑问,该小组同学利用如图所示实验装置进行了以下探究.
(1)【提出猜想】氢气在空气中燃烧除生成水,还有过氧化氢生成. 【查阅资料】①在一定条件下(低温环境下),氢气在空气中燃烧除生成水外,还有过氧化氢生成.②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色.
【实验探究】
主要步骤 | 主要现象 | 实验结论 |
①将注射器内的稀硫酸接入到盛有锌粒的锥形瓶中 | 在锌粒表面有产生 | 反应的化学方程式为 |
②点燃经验纯后的氢气,用底部结有并冰的小烧杯罩在火焰上方,用漏斗和试管收集所得液体.向试管中加入 | 氢气燃烧产生淡蓝色火焰,试管中液体由无色变色 | 氢气在空气中燃烧有过氧化氢生成 |
(2)【评价反思】实验中将氢气燃烧的火焰对着冰,冰的作用是(填序号).
①用冰有利于吸收氢气燃烧产生的气体
②用冰创设低温环境,使部分氢气燃烧产生一定量的过氧化氢
③有利于生成的过氧化氢和较低的温度下溶入冰融化成的水中,便于收集
(3)【拓展分析】除氢气和氧气反应会生成两种氧化物外,金属钠也具有类似的化学性质:金属钠露置在空气中与氧气反应,生成氧化钠;钠在空气中燃烧,生成过氧化钠(Na2O2).请写出钠在空气中燃烧的化学方程式: . 此反应的基本类型是反应.