题目内容

某化学兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验做了改进,在密闭容器里进行磷的燃烧,以防止产生的白烟污染空气。他们设计了图示实验:选用容积为50 mL的试管作反应容器,选用50mL的注射器(开始时活塞处于20 mL刻度处)来测量磷燃烧时所消耗氧气的体积。

I.实验操作步骤如下:
(1)检查装置的气密性。
(2)装入药品,连接好仪器。
(3)夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。  
(4)等燃烧结束,试管冷却后打开弹簧夹,观察现象。
II.实验现象记录:
在步骤(3)中加热时观察到白磷燃烧,产生                     ,此时活塞        移动(填“向左”或“向右”或“不”)。
在步骤(4)中待装置冷却后,打开弹簧夹,观察到活塞慢慢        移动(填“向左”或“向右”),最终停在约        mL刻度处(取整数值)。
Ⅲ.实验结论:氧气占空气的体积分数约为                
大量白烟 不 向左  10  20%

试题分析:白磷燃烧发出黄光,放出大量的热,生成大量的白烟,由于弹簧夹没有打开,所以此时注射器上的活塞不移动;由于白磷燃烧把试管内容空气中的氧气消耗掉了,冷却后试管内的压强减少,当打开弹簧夹时,可观察到活塞会慢慢向左移动,由于氧气约占空气体积的1/5,所以注射器的活塞应向左移动到10 mL刻度处;根据实验现象不难判断氧气约占空气体积的1/5或20%。
练习册系列答案
相关题目
小明和小芳在讨论“能否用蜡烛燃烧法来粗略测定空气中氧气的含量”这一问题时,小芳认为:通过图1装置,用蜡烛燃烧法测得的空气中氧气的含量会       (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。她根据蜡烛燃烧产物的特点阐述了自己的理由:                                   ,并用图1装置进行实验,证实了自己的结论。(注:本题实验中装置的气密性良好,水槽中的液体是水。)

小明认真分析了小芳的实验结果后,进行了如下探究:
【提出问题】导致小芳这一实验结果还有其他原因吗?
【实验探究】小明设计了图2装置,进行以下操作:
(1)取黄豆粒大小的白磷,用滤纸吸去表面的水分,放入捆在电烙铁下面贴片的凹槽内。
(2)将燃烧匙内的蜡烛点燃后迅速插入钟罩内,并立即塞紧橡皮塞。
(3)待蜡烛熄灭后(蜡烛有剩余),接通电烙铁电源,发现白磷先熔成液体,接着燃烧产生大量白烟,说明通电前钟罩内含有        ,产生白烟的文字表达式是                                 
【得出结论】导致小芳这一实验结果的另一原因是                           
【交流与反思】小明和小芳分析了上述实验后,又提出了一个问题:能否用铁丝燃烧测定空气中氧气的含量,你的观点是     (填“能”或“否”),理由是     
                             。
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
【阅读资料】
①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;
②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气;
③氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
【氢化钙的制备】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图1所示(固定装置省略)。

回答下列问题:
(1)装置A中制取氢气的化学方程式为                                                 
(2)装置B的作用是                                                               
(3)装置C中制取氢化钙的化学方程式为                                              
(4)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是                                       
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙(其余可能的杂质忽略不计)。样品纯度的测定步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品,按图2(固定装置省略)所示连接仪器;
②调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0mL;
③将Y形管慢慢倾斜,直到A端的水全部与B端的样品混合;
④反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。
回答下列问题:
(5)如何判断样品与水完全反应:                                                     
(6)反应生成氢气的体积为                 mL。
(7)已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL,样品中氢化钙的纯度为      (结果精确到0.1%)。
草酸亚铁晶体(FeC2O4﹒2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料。某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁热分解的气体产物,并用热重法(TG)确定其分解后固体产物的组成。探究过程如下:
【查阅资料】
1. 草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO、CO2
2. 白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色
【实验设计】

(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是         
(2)可选择以下实验装置中的     (选填:“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”。

【问题讨论】
(3)D中浓硫酸的作用是       ,实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色,C中澄清石灰水变浑浊,E中           (填实验现象),则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO2、CO。
(4)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是                                             
(5)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO,则需在C和D装置之间增加盛有     (填物质的名称或化学式)溶液的洗气瓶。
【数据分析】
(6)称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC2O4﹒2H2O,相对分子质量180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如下图所示,请分析该图回答下列问题:

①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为                               
②3000℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式或名称         。(请写出计算过程)

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