摘要:测定空气中氧气含量实验
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“空气中氧气含量的测定”有多种方法.

(1)甲同学设计了如图1如示的实验方案:在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水自动注入集气瓶.
①红磷在空气中燃烧的现象是________.
②水自动注入集气瓶的原因是________.
(2)乙同学设计了如图2所示的实验方案:装置和操作与甲类似,只是用硫粉代替了红磷,并增加了一支滴管,滴管中装有少量的某种溶液.实验中待硫燃烧的火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水却没有自动注入集气瓶.为使实验成功,乙同学将滴管中的溶液挤入集气瓶,观察到水又自动注入集气瓶.滴管中最适宜盛装________溶液,它的作用是________(用化学方程式表示).
(3)丙同学想利用氧气和某种金属的反应,来测定空气中的氧气含量.他选择了下列仪器和药品:带瓶塞的l000mL烧瓶、电子天平(称量精度为0.001g)、酒精灯、若干片某种金属等.
①他的实验步骤如下:
a.准确称量某种金属片的质量(足量),将其放入烧瓶,塞紧瓶塞;
b.将烧瓶置于火焰上加热足够长时间后,再冷却到室温;
c.倒出烧瓶中的片状固体,然后________;
d.计算.
②用酒精灯给烧瓶加热时还应同时使用铁架台(含铁夹、铁圈)、________(填仪器名称).
③为保证实验的成功,丙同学可以选用以下哪一种金属片?________(选填序号).
A.铝片 B.铜片 C.金片
(4)丁同学建议丙同学也可以用镁条代替上述选定的金属来测定空气中的氧气含量,从保护仪器的角度看你认为此建议________(选填“合理”或“不合理”),理由是________.
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小华:采用图1装置进行实验.(燃烧匙中药品为红磷)
小强:(如图2)选用实际容积为40mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置.假设此实验能按照小强的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计.
请回答下列问题:
(1)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为
磷+氧气
五氧化二磷
| 点燃 |
磷+氧气
五氧化二磷
.| 点燃 |
(2)待燃烧停止,白烟消失并冷却后,打开止水夹,观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为其原因可能是
装置漏气
装置漏气
、红磷的量不足
红磷的量不足
.(写2点)(3)如将燃烧匙中红磷换成炭粉,实验能否成功?
不能
不能
(填“能”或“不能”).(4)用小强设计完成实验时:
实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明
装置的气密性良好
装置的气密性良好
.若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹.
可观察到的现象为
活塞前沿约在12mL的刻度线上
活塞前沿约在12mL的刻度线上
.(5)图2的设计操作与图1比较,其优点是
减少空气污染,容易读数
减少空气污染,容易读数
.(6)若按小强的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败.例如
试管发生炸裂
试管发生炸裂
.
(1)测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示.在集气瓶内加入少量的水,并五等分水面以上容积,做上记号.用弹簧夹夹紧乳胶管.点燃燃烧匙内足量的红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧.
①写出红磷在空气中燃烧的文字表达式:________.
②实验中可观察到的现象是:________.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至1刻度处.由此可知氧气约占空气总体积的________.
③红磷熄灭后,集气瓶内剩下的气体主要是________.(填“支持”或“不支持”)燃烧
(2)小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是:________.
(3)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是:________.
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(1)依据的实验原理是
通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小,外界液体就可以等体积进入,根据进入水的体积,测定出氧气的体积
通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小,外界液体就可以等体积进入,根据进入水的体积,测定出氧气的体积
.小军检查装置气密性后,将盛有燃着红磷的燃烧匙迅速伸入广口瓶中,并把塞子塞紧,待火焰熄灭后,就打开弹簧夹,发现进入集气瓶的水远不到瓶容积的
| 1 | 5 |
红磷的量不足
红磷的量不足
、装置没有完全冷却
装置没有完全冷却
.(2)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择和生成物的要求上应考虑是反应物
在点燃的条件下要能容易消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应
在点燃的条件下要能容易消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应
、生成物固体
固体
(各答一条).空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm3表示)都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定:空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。《2004年江苏省环境状况公报》指出:江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×106t,全省酸雨污染比较严重。分析降雨成分发现,雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主,约占阴离子总量的61.9%。
(一)(1)正常的雨水显 性(填:酸、碱、或中),原因是 ;
(2)由于大气中SO2和NOx(NO和NO2)的含量不断升高,并转变为H2SO4型和HNO3型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省这种酸雨形成过程有两种途径:一种是SO2在空气中的飘尘做催化剂的作用下被氧气氧化为SO3,溶于水生成硫酸,写出有关的反应化学方程式 、 ;
另一种是SO2溶于水生成亚硫酸,再被空气中的氧气氧化成硫酸,写出有关的反应化学方程式 、 。由于SO2的氧化非常缓慢,故后一种途径是其主要形成过程。
(3)兴趣小组同学取刚降到热电厂附近的雨水进行测定,每隔五分钟测一次pH,其数据如下表所示:
| 测定时刻 | 5∶05 | 5∶10 | 5∶15 | 5∶20 | 5∶25 | 5∶30 | 5∶35 |
| pH | 4.95 | 4.94 | 4.94 | 4.88 | 4.86 | 4.85 | 4.85 |
(二)SO2气体能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色。
回答以下问题:
(1)单独检查装置C的气密性的操作是:关闭活塞b,然后________________________,
若发现________________,说明装置C气密性良好。
(2)实验室用Na2SO3固体和硫酸溶液制取SO2气体,应选用__________(选“A”或“C”)做气体发生装置,不选用另一装置的理由是 。
(3)小组的同学在A、C装置中的另一个用块状FeS固体和稀硫酸制取H2S气体,反应的方程式为_________________ 。
(4)SO2气体通过D装置时现象是____________________ ,通过E装置时现象是________________ ;SO2与H2S在B装置中反应,生成一种氧化物和一种单质,反应的方程式是 。
(5)F仪器的名称是___________;F中盛有NaOH固体,作用是
(三)⑴为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,查阅资料得知:可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量,反应方程式是:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置:
①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量,除测定气体流速(单位:cm3/min)外,还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和 。
②已知:碘单质微溶于水,KI可以增大碘在水中的溶解度。
请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制:
第一步:准确称取1.27g碘单质加入烧杯中, ;
第二步:加适量水使之完全溶解,然后加水至溶液体积为1000 mL;
第三步:从第二步所得溶液中,取出10.00mL溶液加入稀释至100 mL。
⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量:准确取50mL第三步所得的碘溶液,注入右图所示广口瓶中,加2~3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,记录抽气次数(n)。
假设乙同学的测量是准确的,乙同学抽气的次数为80次,计算说明该地空气中的SO2含量是否符合排放标准。(写出解题过程,此题3分)
⑶该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理,为了达到最好效果,在实验室进行了实验模拟,你认为他们为了吸收产生的SO2气体,所使用药品应该是________,发生的化学反应方程式______________________________________
经过再三思考,设计了以下装置,认为下列哪种不能采用______,因为其他装置都具有________作用。
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