Question

【题目】实验是化学的基础，兴趣是学习最好的老师。

探究一　气体的制取

（1）仪器a的名称是________。

（2）实验室制取二氧化碳应选用的收集装置是________（填字母序号），将________接近集气瓶口，若观察到木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。

（3）若装置A用于实验室制取氧气，则反应化学方程式是_____。

探究二 空气中氧气的含量的测定

冬季取暖人们常用到暖宝宝（下图），其热量来源于铁的缓慢氧化。化学小组的同学突发奇想，想利用暖宝宝测定空气中氧气的含量。

【资料查阅】：

1．暖宝宝的主要成分铁粉、木炭、食盐。

2．暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作

用生成氢氧化铁（化学式为Fe(OH)3）。

【设计实验】：化学小组的同学设计了下图1所示装置（广口瓶中水的变化对实验的影响忽略不计）。实验步骤如下：

①检查装置气密性

②向250mL集气瓶中加入20mL水

③读取温度计示数为18oC，撕掉暖宝宝上的贴纸，塞紧橡胶塞。

④观察温度计示数的变化

⑤待温度计示数为18oC时，打开止水夹。

【分析讨论】：

（4）写出暖宝宝反应主要原理的反应化学方程式_____________________。

（5）检查装置气密性的方法是_____________________________________。

（6）小组同学的设计中，集气瓶内水的作用是_______________________。

（7）实验结果如图2所示，则小组同学得出空气中氧气的体积分数为__________（精确到0.1%）。

【实验反思】：

（8）反思实验过程，你认为小组同学实验产生误差的可能原因有______________（写出一条即可）。

（9）你证明这确实是造成误差原因的方案是____________________。

Answer 1

【答案】 铁架台 D 燃着的木条 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 4Fe + 6H2O + 3O2 === 4Fe(OH)3 将导气管放入水中，双手捂住集气瓶，观察到有气泡冒出，松开手，导管内有液柱，证明气密性良好 反应物 19.1% 暖贴内铁粉的量不够，O2没有完全被消耗 取两片暖贴重复上述实验

【解析】本题考查了仪器名称，实验室制取氧气和二氧化碳收集装置和发生装置的选择，利用铁的生锈测定空气中氧气的含量。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。通过“资料查阅”，弄清暖宝宝反应的主要原理，结合课文中测定空气中氧气的含量方法进行分析。

（1）仪器a的名称是铁架台；

（2）二氧化碳能溶于水，密度比空气大，一般采用向上排空气法收集，实验室制取二氧化碳应选用的收集装置是D，二氧化碳一般不能燃烧也不能支持燃烧，将燃着的木条接近集气瓶口，若观察到木条熄灭，说明二氧化碳已收集满；

（3）装置A属于固体加热型，试管口有一团棉花，用于实验室制取氧气，应用高锰酸钾加热，高锰酸钾加热时生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应化学方程式是：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；

（4）根据“资料查阅”可知：暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁（化学式为Fe(OH)3）。暖宝宝反应主要原理的反应化学方程式是：4Fe + 6H2O + 3O2 === 4Fe(OH)3

（5）检查装置气密性的方法是：将导气管放入水中，双手捂住集气瓶，观察到有气泡冒出，松开手，导管内有液柱，证明气密性良好；

（6）根据“资料查阅”可知：暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁（化学式为Fe(OH)3）。集气瓶内水的作用是反应物；

（7）实验前，集气瓶内空气的体积为（250-20）ml=230mL，实验前量筒内水的体积为100ml，实验后结束后，量筒内的水的体积为56ml，减少了44mL，这些水进入了集气瓶内，这些水的体积即为被消耗的氧气的体积，即44mL．所以空气中氧气的体积分数是×100%=19.1%；

（8）实验产生误差的可能原因有：暖贴内铁粉的量不够，O2没有完全被消耗

（9）你证明这确实是造成误差原因的方案是：取两片暖贴重复上述实验。