题目内容

学习了空气中氧气的含量测定后,化学兴趣小组的同学对过量的红磷能否消耗完瓶中的氧气表示有疑问.请你参与他们的探究活动,并回答下列的问题:
[提出问题]在空气成分测定中,红磷能消耗完氧气吗?
[作出假设]过量的红磷不能完全消耗氧气.
[设计实验]
(1)在集气瓶底部放少量自来水,并把一束打磨后的细铁丝放入其中,按下图所示进行正确操作.待冷却到室温后打开止水夹,这时观察到的现象是 _________
(2)几天后,观察到铁丝表面出现红色物质,这是因为铁与瓶内的水和氧气发生反应生成了铁锈.由此可以得出上述假设 _________ (填“成立”或“不成立”).
[反思与评价]小林认为该实验不能证明红磷没有消耗完集气瓶中的氧气,使铁生锈的氧气可能来自于 _________ ,因为 _________ .同学们采取了一种措施,更换了一种试剂,就达到了目的.这种试剂是 _________
[思维拓展]
(3)写出红磷在空气中燃烧的化学反应的方程式 _________ ,在这一氧化反应中,氧元素化合价 _________ (填“升高”或“降低”),因此氧气具有氧化性.
(4)下图是氢气在氯气中发生燃烧反应的示意图,通过类比、分析,该反应中具有氧化性的物质是 _________ (填化学式).
(5)已知镁在空气中能燃烧生成氧化镁和氮化镁(其中氮为﹣3价).
①氮化镁是一种黄色的固体.而镁在空气中燃烧产物基本上是白色的,由此现象可知,在这样的条件下镁更易与空气中的 _________ 化合.
②通过上述实验及叙述,你对燃烧有什么新的认识? _________
[设计实验]
(1)水倒流入集气瓶中约集气瓶容积的五分之一;
(2)成立;
[反思与评价]自来水;水中溶有少量氧气;蒸馏水;
[思维拓展]
(3)4P+5O22P2O5;降低;
(4)Cl2
(5)O2;燃烧不一定有氧气参加.
练习册系列答案
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(2012?南宁)某研究性学习活动小组,从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气,并通过排水量来测定所收集到氧气的体积.

(1)写出图中有标号的仪器的名称:①
铁架台
铁架台
集气瓶
集气瓶
量筒
量筒

(2)甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
,整套实验装置接口的正确连接顺序为a→
f
f
e
e
g
g

(3)实验过程中,甲同学观察到E装置中的水变为紫红色,这是因为
试管口没有放棉花团,高锰酸钾
试管口没有放棉花团,高锰酸钾
进入E装置并溶于水中的缘故.为了防止试验过程中出现上述现象,相应的改进措施是
在试管口放棉花团
在试管口放棉花团

(4)实验结束,乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值,为此继续进行以下实验探究:
【提出问题】出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气;
猜想Ⅲ:
可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气
可能是锰酸钾和二氧化锰共同放出氧气

做出以上猜想的理由是
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素

【实验验证】(每种方法只限用一次)
实验一:取一定量的二氧化锰于试管中,加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量不变.证明猜想
错误.
实验二:取少量锰酸钾于试管中加,热一段时间,
冷却后测得锰酸钾的质量减少
冷却后测得锰酸钾的质量减少
.证明猜想Ⅱ正确.
【反思拓展】实验结束后,经过讨论、交流,丙同学用下列仪器和药品设计了一个实验方案测定空气中氧气的含量.
①带瓶塞的1000ml烧瓶  ②电子天平(称量精确度为0.01g)  ③酒精灯  ④某种金属粉末(实验过程中需要用到的其它实验用品已省略)
他的实验步骤是:
先用电子天平称出金属粉末的质量;再把金属粉末在带瓶塞的1000ml烧瓶灼烧,至氧气充分反应;再称量反应后金属粉末的质量;最后通过密度公式求氧气的体积;
先用电子天平称出金属粉末的质量;再把金属粉末在带瓶塞的1000ml烧瓶灼烧,至氧气充分反应;再称量反应后金属粉末的质量;最后通过密度公式求氧气的体积;
,通过计算得出空气中氧气的含量.
某研究性学习小组,从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气,并通过排水量来测定所收集到氧气的体积.

(1)甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
,整套实验装置接口的正确连接顺序为a→
f
f
e
e
g
g

(2)实验过程中,甲同学观察到E装置中的水变为紫红色,这是因为
高锰酸钾粉末
高锰酸钾粉末
进入E装置并溶于水中的缘故.为了防止实验过程中出现上述现象,相应的改进措施是
在试管口放一团棉花
在试管口放一团棉花

(3)实验结束,乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值,为此继续进行以下实验探究:
提出问题:出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么?
作出猜想:猜想Ⅰ:可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气;
猜想Ⅲ:
可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气
可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气
.请回答他做出猜想Ⅲ的理由是
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素

实验验证:
实验一:取一定质量的二氧化锰于试管中,加热一段时间,冷却后测得固体残留物的质量不变.证明猜想
Ⅰ和Ⅲ
Ⅰ和Ⅲ
错误.
实验二:取一定质量的锰酸钾于试管中,加热一段时间
冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少
冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少
.综合实验一和实验二,证明猜想Ⅱ正确.
反思拓展:实验结束后,经过讨论、交流,丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数.
①带瓶塞的1000mL圆底烧瓶   ②电子天平(称量精确度为0.01g)   ③酒精灯   ④某种较活泼的金属粉末(实验过程中需要用到的其他实验用品已省略,实验中有关物质的物理量数据为已知)他的实验步骤是:
先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量,再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧,至氧气完全反应;
先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量,再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧,至氧气完全反应;
_
再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量;最后通过密度公式求氧气的体积
再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量;最后通过密度公式求氧气的体积
.再利用实验数据和已知数据就可换算得出空气中氧气的体积分数.

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