.探究空气的组成:我们每时每刻都生活在空气的海洋里.了解空气生活将更美好．如图是探究空气中氧气体积的实验:(1)连接A装置后.点燃燃烧匙内的红磷.伸入集气瓶中并把塞子塞紧．①记录现象:红磷燃烧.有大量白烟生成.集气瓶内的水面上升．②实验结论:红磷燃烧的化学表达式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．③实验分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．.探究空气的组成：我们每时每刻都生活在空气的海洋里，了解空气生活将更美好．如图是探究空气中氧气体积的实验：

（1）连接A装置后，点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
①记录现象：红磷燃烧，有大量白烟生成，集气瓶内的水面上升．
②实验结论：红磷燃烧的化学表达式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③实验分析：
实验中采用过量红磷消耗氧气，而不采用木炭、硫磺，是因为红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，而木炭、硫磺在空气中燃烧生成二氧化碳气体和二氧化硫气体；从图中可以观察到实验产生了误差，原因可能是燃烧匙伸入集气瓶中时太慢（写一点即可）
（2）科学家通过大量的实验已经证明了①空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%．
（3）兴趣小组的同学设计了B装置，连接处细玻璃管内放有铜丝，加热时交替缓慢推动两个注射器活塞是为了使装置中的氧气充分反应；
停止加热后冷却至室温，将气体全部推至一只注射器中，读出注射器内气体的体积．

反应前注射器内气体的体积	反应后注射器内气体的体积	消耗掉的氧气体积
30mL	24 mL	6 mL

比较A和B两个装置，B装置的实验读数更为准确，这是因为避免了燃烧匙伸入集气瓶过程中导致的气体外逸．

分析（1）红磷在空气中燃烧时产生大量白烟，放热，生成白色固体五氧化二磷；
红磷燃烧生成五氧化二磷固体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，硫磺燃烧生成二氧化硫气体；
盛有红磷的燃烧匙伸入集气瓶太慢，或红磷燃烧过程中止水夹或弹簧夹夹持不紧，都能够导致装置中的气体外逸；
（2）空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%；
（3）根据空气中氧气的体积分数可以计算、判断实验过程中的数据；
不同的实验装置，优缺点不同．

解答解：（1）①记录现象：红磷燃烧，有大量白烟生成，集气瓶内的水面上升．
故填：白烟；上升．
②实验结论：红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③实验分析：实验中采用过量红磷消耗氧气，而不采用木炭、硫磺，是因为红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，而木炭、硫磺在空气中燃烧生成二氧化碳气体和二氧化硫气体；
从图中可以观察到实验产生了误差，原因可能是燃烧匙伸入集气瓶中时太慢，红磷燃烧过程中止水夹或弹簧夹夹持不紧，导致部分气体外逸，从而导致降温至室温时，进入集气瓶中的水偏多．
故填：红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，而木炭、硫磺在空气中燃烧生成二氧化碳气体和二氧化硫气体；燃烧匙伸入集气瓶中时太慢．
（2）科学家通过大量的实验已经证明了①空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%．
故填：体积分数；氮气；21%；稀有气体；0.03%；0.03%．
（3）加热时交替缓慢推动两个注射器活塞是为了使装置中的氧气充分反应．
故填：使装置中的氧气充分反应．
由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此消耗氧气的体积为：30mL×20%=6mL，反应后注射器内气体的体积为：30mL-6mL=24mL，实验过程如下表所示：

反应前注射器内气体的体积	反应后注射器内气体的体积	消耗掉的氧气体积
30mL	24mL	6mL

比较A和B两个装置，B装置的实验读数更为准确，这是因为避免了燃烧匙伸入集气瓶过程中导致的气体外逸．
故填：避免了燃烧匙伸入集气瓶过程中导致的气体外逸．

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．

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选项	实验目的	实验操作
A	验证氯化钠溶液中混有盐酸	取少量溶液，滴加无色酚酞溶液
B	比较Fe，Cu，Ag的金属活动性	铁丝浸入CuSO₄溶液，铜丝浸入AgNO₃溶液
C	除去铁制品上的铁锈	将铁制品长时间浸泡在足量的稀硫酸中
D	除去粗盐中的可溶性杂质	将粗盐研碎，溶解，蒸发