题目内容

【题目】小明利用图甲装置测定空气中氧气的体积分数,多次实验后,发现每次测得氧气的体积分数总是远小于21%,他认为误差主要是由实验装置造成,于是改用图乙装置进行实验,步骤如下:①连接装置并检查气密性,②在量筒内加入100mL水,③在集气瓶中加入少量水使瓶内空气体积为250mL,④在燃烧匙内放入过量的红磷,塞紧瓶塞,关闭止水夹,接通电源使电烙铁发热,点燃红磷后,断开电源。⑤燃烧结束,充分冷却后,打开止水夹,待量筒内水面不再下降时,记录量筒内水的体积为60mL。试回答:

⑴ 若小明用图甲进行实验,写出检查装置气密性的方法:______________________。

⑵ 与装置甲相比,装置乙可以减小实验误差,其原因是____________。

⑶ 根据本实验数据,计算出空气中氧气的体积分数为_____________。

⑷ 小强同学按图1所示装置测定空气中氧气的含量,并用压强传感器实时地传回集气瓶内压强—时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p和p’分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压),下列说法正确的是_____________。

a.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

b.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的

c.p=0.79p0,p’= p0是因为红磷比木炭消耗的氧气多。

d.由图三可推出空气中氧气的含量

【答案】 将导管一端插入水中,打开止水夹,双手紧握集气瓶外壁,导管口冒气泡,松手,导管中上升了一段液注,说明气密性好。 改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷,避免瓶内空气外逸造成实验误差。 16% b

【解析】(1)检验此装置的气密性时,可将导管一端插入水中,用手紧握广口瓶外壁,观察水中的导管口是否有气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置气密性好;

(2)与装置甲相比,装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因是:改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷,避免瓶内空气外逸而造成实验误差;

(3)量筒内减少的体积为氧气的体积,氧气的体积=100mL-60mL=40mL;空气中氧气的体积分数为: ×100%=16%;

(4)a、若所用药品过少,就不会将装置内的氧气耗尽,会导致实验结果出现误差,错误; b、反应开始时,物质燃烧放出大量的热,气体体积受热膨胀,所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的,正确;c、压强不同的原因主要是木碳燃烧生成了二氧化碳气体,错误;d、由于碳与氧气反应生成二氧化碳,虽然都消耗了氧气,但又生成了气体,装置内气体压强保持不变,无法测定,错误。故选b。

练习册系列答案
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【题目】某食品包装袋中“双吸剂”标签如图所示:同学们对这包久置的“双吸剂”样品很感兴趣,设计下列实验进行探究。

(提出问题)久置的“双吸剂”固体的成分是什么?

(查阅资料)铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2

(作出猜想)久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。

(定性研究)小明取少量样品放入试管中,加入一定量的稀盐酸,发现:试管中固体质量逐渐减少,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,得到浅绿色溶液。他初步判断:样品中一定含有__________,一定不含Fe2O3。

(实验质疑)小组同学讨论认为上述实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是 _____,_________(用化学方程式表示)。

为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量实验。

(定量研究)取3g样品研碎,并用磁铁充分吸收后,得到剩余固体2.6g,按照下列流程进行实验,请回答相关问题:

⑴ 操作二、操作三的名称是__________。

⑵ 固体I的成分是_________(填化学式,下同)

⑶ 写出生成固体II的化学方程式__________。

⑷ 依据定性、定量研究中现象的分析及有关数据计算判断,这包久置的“双吸剂”固体的成分中氧化钙的质量小于_____。

(实验反思)结合上面的实验,下列说法正确的是______(填字母序号)

a.对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合

b.在原样品中加入足量盐酸有4个反应发生

c.定量研究烧杯C中的溶质为NaOH和Na2CO3

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