题目内容

某同学用下图的装置测定空气中氧气的体积分数.

(1)盛放在燃烧匙内的物质是________.当实验进行到________的时候,打开弹簧夹观察到的现象是________.

(2)如果实验后发现测定的氧气体积分数低于21%,可能是由哪几种原因引起的?

答:________.

答案:
解析:

(1)红磷,红磷燃烧停止,产生的大量白烟消失,装置冷却至室温,烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,至约占集气瓶容积的1/5为止.(2)①红磷量不足;②瓶内氧气未耗尽;③塞子未塞紧,使外界空气进入瓶内;④未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内水的体积减少.


提示:

本题考查的是测定空气成分的实验原理、步骤及实验误差等综合实验能力,侧重考查从实验原理上对实验误差进行推断,故考虑误差引起的原因必须从反应物质的相对多少、整个装置是否漏气、温度高低导致气体体积变化等方面进行考虑.


练习册系列答案
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下图为实验室制取气体的装置:
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(1)用KMnO4固体制取O2,应选用上图中的
 
装置(填编号),
该反应的化学方程式为
 
;当用排水法将O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作方法是
 

(2)小明同学利用上述装置进行了一些关于氨气性质的实验探究:
查询资料:氨气无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;易液化;得液氨;极易溶于水.
探究一:将熟石灰与氯化氨混合加热可以用于制备氨气,从上图中选择装置
 
用于制备气体,化学反应方程式是
 

若采用装置D来收集氨气,气体应从
 
端进入.
探究二:装置C 能够形成红色的喷泉,这说明了氨气具有的性质是
 
 

(3)某化学兴趣小组定量测定炭粉和铜粉的混合物,利用下图的装置,
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样品进行实验采用装置E来制取氧气,相对于装置B的优点是
 
,请你帮助他们分析填写下表(“---”无须填写).
实验过程 实验现象  有关化学方程式
①连接好仪器后,检查 气密性.在F中加入样品1g,G中装入药品连装置称量为52g. ------- ------
 ②打开E处活塞,慢慢滴加溶液.  E中:  
 ③对F进行加热.当F中药品充分反应后,关闭E处活塞,停止加热.  F中:
 ④冷却后,称量G处总质量为54.2g. ------ ------
(4)计算:样品中铜的质量分数=
 
(写出结果)
(5)问题和讨论:实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使F中反应完全、G中吸收完全,也不会得出正确的结果.经讨论,有同学提出在F与G之间增加一个装置.再次实验后,得到了较正确的结果.那么原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是
 
;在F与G之间增加一个装置其中盛放的药品可以是
 
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
 
.某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
 
.为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先
 
(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是
 


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【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由
 
时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有
 

【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
 

【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
 
(选填字母,装置可重复使用).经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是
 
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【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量,主要实验步骤如下(必要的固定装置已略去):
①连接装置并检查装置气密性;精英家教网
②加入药品和水;
③记录c中液面刻度(c为带有刻度的玻璃管);
④由a向b中滴加稀硫酸至过量;
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后,记录c中液面刻度,计算得到气体的体积为V mL(经查,室温室压下该气体密度为ρ g/L).
(1)检验该装置气密性的方法是
 

(2)为使测得的气体体积更精确,记录c中液面刻度时,除使视线与凹液面的最低处相平外,还应
 

(3)如果实验过程中,发现稀硫酸的量不足,应
 
(选填“中途加酸”或“重新实验”).
(4)丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算,该步骤是
 

以下实验不能获得成功的是                               

A.将无水乙醇和浓H2SO4共热到140℃制乙烯

B.将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入无水乙醇中,铜丝恢复成原来的红色

C.将Cu和浓HNO3反应,用排水法收集NO2 气体

D.用已知浓度的碱来滴定未知浓度的酸时,滴定前用待测液洗锥形瓶

E.要证明淀粉已水解,向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后加入银氨溶液,使其

   发生银镜反应

(2)(8分)①某同学用下图所示装置制备SO2 并验证其性质,试管内有一小片铜片和浓硫酸,试管内发生反应的化学方程式为                                                    ;导管中品红试纸的作用是                                   ;导管口蘸有碳酸钠溶液的棉花的作用是                             ;相关的化学方程式是                                  

   ②实验室中现有下列实验用品:氢硫酸、NaOH溶液、KMnO4溶液、脱脂棉、镊子、pH试纸、玻璃棒

请设计实验验证SO2的还原性,简述实验操作步骤和现象                           

                                                                             

                                                                          

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