题目内容

7．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量目的是使空气中的氧气全部消耗完．
（2）步骤③中打开止水夹后观察到的现象，由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$．该反应的文字表达式是红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）实验过程中，哪些因素会造成水面没有上升到$\frac{1}{5}$处．①没有冷却到室温就打开止水夹；②装置漏气；③红磷量不足等
（4）该实验能否用碳、硫代替红磷？不能．原因是碳与氧气反应生成二氧化碳，硫和氧气反应生成二氧化硫，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，水不会进入集气瓶．

分析 （1）依据红磷能与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，五氧化二磷是一种固体进行分析；
（2）红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．
（4）根据碳和硫与氧气反应的生成物考虑．

解答 解：（1）为了使集气内的氧气完全消耗完在做实验时红磷要过量，
故答案为：使空气中的氧气全部消耗完；
（2）红磷消耗了空气中的氧气使集气瓶内的压强减小；因为进入水的体积约为容积的$\frac{1}{5}$，该反应的文字表达式是红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，
故答案为：$\frac{1}{5}$、红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）装置漏气最终会使瓶内气体减少的少，水倒流入瓶内的就少；红磷量不足，没有将氧气完全消耗；没有冷却到室温就打开止水夹，瓶内气压比室温下偏大，水倒流入瓶内的就少，这样都会使进入集气瓶的水不足容积的五分之一；
（4）碳与氧气反应生成二氧化碳，硫和氧气反应生成二氧化硫，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，水不会进入集气瓶．
故答案为：
（1）使空气中的氧气全部消耗完．
（2）$\frac{1}{5}$．红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）①没有冷却到室温就打开止水夹；②装置漏气；③红磷量不足等
（4）不能．碳与氧气反应生成二氧化碳，硫和氧气反应生成二氧化硫，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，水不会进入集气瓶．．

点评 在做测定空气中氧气的体积分数实验时选择的药品只能跟空气中的氧气反应不能跟其它物质发生反应，同时还不能产生气体．

练习册系列答案
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13．通过对人体吸入的空气和呼出的气体的探究实验得到的结论是：人体吸入的空气中氧气 多，呼出的气体中二氧化碳、水蒸气多，因为，收集呼出的气体瓶滴入少量的澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊．
14．120g尿素[CO（NH2）2]中氮元素的质量为多少g？
15．请从下列常见仪器图示中，选择恰当的仪器名称填空

（1）可以直接在酒精灯火焰上加热的玻璃仪器是试管；
（2）镁条燃烧时，用来夹持镁条的仪器是坩埚钳；
（3）用酒精灯加热时需要垫上石棉网的仪器是烧杯；
（4）取用粉末状固体药品用到的仪器是药匙；
（5）吸取和滴加少量液体试剂的仪器是胶头滴管；
（6）排空气法收集气体用到的玻璃仪器是集气瓶．
2．用化学方程式表示：
（1）盐酸除去钢铁表面的铁锈Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
（2）除去盐酸中的硫酸H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl；
（3）氢氧化钠溶液吸收二氧化硫2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O；
（4）向氢氧化钠溶液中滴入硫酸铜溶液2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4；
（5）向氢氧化钠溶液中滴入氯化铁溶液3NaOH+FeCl3═Fe（OH）3↓+3NaCl．
12．课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应．
【提出问题】铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？
【查阅资料】铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关．
【进行实验】探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系．
实验现象解释与结论
实验1：取直径0.20mm、含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧零星的火星四射①铁燃烧的文字表达式是铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁
②0.20mm的铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为含碳量越高，火星四射的现象越明显
实验2：取直径0.20mm、含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧较明显的火星四射
实验3：取直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝，在氧气中燃烧明显的火星四射
【实验拓展】
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验．若用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气，预先应向容积为360mL的集气瓶中加水，水的体积约为270mL．
19．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的．结合下列实验装置图回答问题：

（1）实验室用过氧化氢制取氧气时，可选用的发生装置是B（填字母代号），图1中①的名称是长颈漏斗，②的名称是锥形瓶．根据它的构造特点，使用它时关键要注意，否则气体从长颈漏斗逸出．当过氧化氢接触二氧化锰后，反应便迅猛进行，为了反应平稳，请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的一种仪器便可达到目的．你选择的仪器是分液漏斗（填名称），它更换原装置中的①（填序号）．
（2）如果试剂瓶里过氧化氢已用完，集气瓶内氧气只收集到半瓶，为了把集气瓶装满氧气，可采取的简便方法是从长颈漏斗中加入过氧化氢溶液．
（3）用排水法收集气体怎样判断氧气已收集满了集气瓶口有大量气泡冒出．
（4）如果用图3所示装置收集氧气，气体应从b（填“a”或“b”）端管口通入．
（5）实验室常用醋酸钠固体与碱石灰固体共热来制取甲烷．甲烷常温下是一种无色、无味的气体，密度比空气小．极难溶于水的气体，现选择合适的装置来制取并收集，应该选择的发生装置是A，收集装置是DE．
16．下列有关生活习惯中不符合环境保护的是（　　）
A．用完后的废电池应回收集中处理
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C．购物多用篮子、布袋，少用一次性塑料袋
D．购物时首选绿色环保商品
17．下列物质属于纯净物的是（　　）
A．水B．加碘食盐C．食盐水溶液D．酱油

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