题目内容

如图是小晶同学对“久未开启的菜窖内气体成分”的探究过程:
查阅资料:
①菜窖内的气体主要是氧气、二氧化碳、氮气;
②二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收.
提出问题:菜窖内的气体中氧气的体积分数是多少?
进行实验:
实验1.拉动注射器活塞,抽取10mL菜窖内气体后,用透明胶带把活塞固定在10mL刻度处.
(说明:注射器的活塞上预先固定足量白磷固体,白磷固体的体积忽略不计)
实验2.把注射器按照上图装置连接好.关闭止水夹,用太阳凹透镜聚集太阳光加热白磷,使白磷燃烧.等注射器冷却至室温后,打开止水夹,最终注射器内有2.0mL液体.
反思评价:
(1)白磷燃烧的化学符号表达式
 
:
(2)根据实验,小晶同学得出如下结论:菜窖内气体中氧气的体积分数为
1
5
.同组的小华同学不同意此结论,理由是
 
.
继续实验:
小华同学将烧杯中的液体换成了
 
,按照小晶同学实验2的操作补做了实验,最终注射器内有0.8ml液体.
反思评价:
(1)利用小华改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,据此可知,菜窖内气体中氧气的体积分数是
 
,二氧化碳的体积分数
 
.
(2)上述实验,存在实验安全隐患是
 
.
(3)进入久未开启的菜窖,下列做法可取的是
 
.
A进入前,打开菜窖,保持通风一段时间
B进入时,手持一根点燃的蜡烛,用于检验氧气含量
C进入时,手持电筒进入.
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化(除杂),书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:反思评价:
(1)白磷燃烧生成五氧化二磷;
(2)氧气被消耗后,氢氧化钠溶液会进入注射器中,同时二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,也能够导致氢氧化钠溶液进入注射器;
继续实验:
如果把氢氧化钠溶液换成水,若不考虑二氧化碳的溶解,则只有氧气被消耗后才能够导致水进入注射器;
反思评价:
(1)利用改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数和二氧化碳的体积分数;
(2)白磷燃烧能够放出大量的热,能使注射器中的压强急剧增大,可能会导致活塞飞出,发生安全事故;
(3)进入久未开启的菜窖,进入前,应该打开菜窖,保持通风一段时间,或做一个灯火实验,以确保安全.
解答:解:反思评价:
(1)白磷燃烧的化学方程式为:4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5.
故填:4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5.
(2)因为氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,所以最终注射器内有2.0mL液体,不能说明菜窖内气体中氧气的体积分数为五分之一.
故填:氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳.
继续实验:
如果将烧杯中的液体换成水,若不考虑二氧化碳的溶解,则能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数.
故填:水.
反思评价:
(1)利用改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,据此可知,菜窖内气体中氧气的体积分数是:
0.8mL
10mL
×100%=8%,
氮气的体积分数是78%,压强的体积分数是8%,稀有气体等约占1%,
则二氧化碳的体积分数为:1-8%-78%-1%=13%.
故填:8%;13%.
(2)上述实验,存在实验安全隐患是活塞飞出,发生安全事故.
故填:活塞飞出,发生安全事故.
(3)若要进入久未开启的菜窖,
A、进入前,打开菜窖,保持通风一段时间,把里面的二氧化碳排出,能够防止安全事故的发生,该选项做法可取;
B、进入时,手持一根点燃的蜡烛,用于检验氧气含量,如果蜡烛燃烧不旺,或熄灭,说明氧气含量很低,二氧化碳含量较高,不能进入;如果蜡烛燃烧正常,说明氧气含量较高,二氧化碳含量较低,可以进入,该选项做法可取;
C、手持电筒进入时,不能判断氧气、二氧化碳含量的高低,该选项做法不可取.
故填:AB.
点评:合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
练习册系列答案
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;
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;制取大量氧气
并用排水法收集时最好选用上述哪些仪器
 
(填字母);
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(填字母).
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