【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。兴趣小组对氧气研究如下:
I.氧气的制备:
(1)写出图中有标号仪器的名称:①_________,②_________。
(2)写出化学反应方程式______。图中装置一处明显的错误是_________。
II.氧气的收集:
[实验1]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验数据:
实验1 | 实验2 | 实验3 | |||||||
氧气的体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气的平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 |
数据分析:
(3)由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是______。
Ⅲ.发现:带火星的木条在不纯的氧气中也会复燃,为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:
(1)(设计实验)小君设计了如上图的装置,圆底烧瓶中放入硫酸铜溶液(硫酸铜溶于水的混合物)的目的是①____,②____,写出锥形瓶中的化学反应方程式___。
(实验研究)第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡____放出后,导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出,将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象,两组实验数据和现象见表:
(2)根据两组实验现象计算:使带火星的木条复燃最小氧气的含量,这时集气瓶中氧气的体积分数分数应该是____%(计算结果保留整数)
(3)为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度,课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是;在150mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量简,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则停止通入氧气时量筒内水的体积约为____(提示:空气中氧气的体积分数约为1/5)
A 25mL B 40mL C 60mL D 75mL
【题目】空气是我们赖以生存的宝贵资源,是由多种物质组成的自然资源。
Ⅰ.设计实验检验空气中的氧气和二氧化碳
(进行实验)补全实验内容
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
① | 将空气持续通入澄清的石灰水中 | ______ | 空气中含二氧化碳 |
② | 取样,将________伸入该空气中 | _________ | 空气中含氧气 |
Ⅱ.下图是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。请按要求回答相关问题:
(1)空气属于______(填“纯净物”或“混合物”),X是空气中含量最多的气体,其化学式_______。
(2)图中分离空气的过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质_______(填“活泼”或“稳定”)。
(4)①天然气的主要成分是CH4,天然气属于______再生资源(填“可”或“不可”)。
②CH4能做燃料是因为具有________性,若不完全燃烧有黑烟,黑烟是______
③由CH4在该流程中的作用表明:化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有________变化(填“能量”或“元素种类”)。
(5)根据流程写出NH3合成尿素的化学反应表达式______________。
Ⅲ.某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。
(常规测定)
如图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定的方法.
(1)红磷燃烧的化学方程式:______________;
(2)上面的实验同时证明了氮气的化学性质有______________(写一条)。
(实验改进)小华同学经过思考,没有使用止水夹,设计出了如图2所示的实验装置。
实验过程:
(1)经检查,装置的气密性良好;
(2)在集气瓶里装进a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(40℃时白磷即可燃烧),按图2示装置连接仪器,然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热,玻璃棒的作用为______________;(注:集气瓶内的长导管已接近瓶底)
(3)把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,现象为______
(4)待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化现象是______________;
(5)已知c=60mL,a=10mL,b=19mL,计算氧气的体积分数为______________。
实验反思:
(1)实验前集气瓶里要装进 “a 体积的水”的作用,其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度;其二主要是______________;
(2)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是______________;
A 装置气密性不好 B 实验前集气瓶里没有装a体积的水
C 集气瓶没有冷却到室温 D 用红磷代替白磷(红磷的着火点在240℃左右)
(实验拓展)
(1)小军同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图3所示 ),你认为改进后的优点是:_____;
(2)暖宝宝贴(主要成分为铁粉,木炭,食盐)的热量来源是铁粉的缓慢氧化,可设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),下列说法正确的是
A 该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气
B 通过本次实验数据测的空气中氧气的体积分数为18%
C 若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D 必须等温度计的读数恢复至实验前温度后才能记录量筒内剩余水的体积
【题目】已知: 。如图表示向一定质量的CuO中通入CO后,加热的过程中某变量y随时间的变化结果。y表示的是
A.固体中铜元素的质量分数
B.参与反应的CO的质量
C.固体中氧元素的质量
D.气体中碳元素的质量