题目内容

精英家教网为测定空气中氧气与氮气的体积比,某同学设计了如图所示的装置进行实验.具体操作是:先关闭弹簧夹;再将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧后,迅速插入大试管接触试管底部的白磷(过量);然后立即塞紧橡胶塞.他观察到大试管中产生大量的白烟.请你帮他解答下列问题:
(1)写出白磷燃烧的化学方程式
 

(2)待试管冷却后打开弹簧夹,此时可观察到的现象为
 
,产生该现象的原因是
 

(3)如果装置气密性不好,测出氧气与氮气的体积比将
 
(填偏大、偏小、不变).
分析:(1)默写白磷燃烧的化学方程式;
(2)根据白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷而使试管内气体体积减小,结合空气中氧气含量分析实验中出现的现象,并利用对压强的认识解释出现该现象的原因;
(3)分析装置气密性不好在冷却过程中可能出现的意外,判断该意外情况对实验测出氧气与氮气的体积比的影响.
解答:解:(1)白磷在空气中燃烧,与空气中氧气反应生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5
(2)白磷燃烧消耗氧气,待试管冷却后,由于占空气体积
1
5
的氧气被完全反应,管内气体体积减小,使试管内压强减小的缘故,打开弹簧夹,水倒流入试管内,填补原来氧气所占体积,因此进入的水的体积约占试管容积的
1
5

(3)如果装置气密性不好,在进行冷却过程中,外界空气进入试管,而导致进入水的体积偏小,则测出氧气与氮气的体积比偏小;
故答案为:
(1)4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5
(2)水倒流入试管内,约占试管容积的
1
5
;白磷燃烧消耗氧气,使试管内压强减小的缘故
(3)偏小
点评:利用可燃物耗尽空气中氧气,测量所剩余气体的体积而得到空气中氧气的体积分数,实验中要求可燃物燃烧不能产生新的气体.
练习册系列答案
相关题目
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
【集体讨论】:
(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体.他们应该选择(填编号)
B
B
为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证
足量
足量

A.蜡烛      B.红磷      C.硫粉
(2)小组同学共同设计了如图的两套装置,你认为合理的是(填编号)
A
A

为了确保实验的成功,在装药品之前应该
先检验装置的气密性
先检验装置的气密性

【分组实验】在讨论的基础上,他们分组进行了实验.
【数据分析】实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)
组    别 1 2 3 4 5 6
进入集气瓶中水的体积(mL) 20 21 19 20 22 18
(3)通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的
1
5
1
5

通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是
难溶于水
难溶于水
,化学性质是
不能燃烧也不支持燃烧
不能燃烧也不支持燃烧

【实验拓展】
(4)小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验,发现水几乎没有进入集气瓶.经讨论,小组的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(答一条)
只能消耗氧气,生成物常温下不能为气体
只能消耗氧气,生成物常温下不能为气体

(5)某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%.
①如图A仪器的名称是
烧杯
烧杯
,燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是
气体被消耗后压强变小,水倒吸
气体被消耗后压强变小,水倒吸

②如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的
21
21
%.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气.
【发现问题】氮气是怎样减少的呢?
【假设一】氮气与镁条反应而减少.
【假设二】
二氧化碳与镁条反应减少或水与镁条反应减少
二氧化碳与镁条反应减少或水与镁条反应减少

【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁固体.
该反应的文字表达式
镁+氮气
点燃
氮化镁
镁+氮气
点燃
氮化镁

镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,该反应文字表达式为
镁+二氧化碳
点燃
碳+氧化镁
镁+二氧化碳
点燃
碳+氧化镁
(1)为测定空气中氧气的含量,某兴趣小组的同学选用了40mL的试管作反应容器(如图)和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管,并夹紧弹簧夹.用酒精灯加热白磷,燃烧结束后,等到试管冷却后松开弹簧夹,观察现象.
①正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20ml刻度处推至15ml处,然后松开活塞,观察到活塞返回至20ml刻度处.该操作的主要目的是
检查装置的气密性
检查装置的气密性

②实验后,可以观察到针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约
C
C
处.
A.4mL刻度       B.8mL刻度      C. 12mL刻度      D. 16mL刻度
③下列实验操作,对实验结果有影响的是
AB
AB

A.装置有点漏气    B.白磷的量不足    C.用干燥的红磷代替白磷做实验
(2)小婧同学学习化学后知道,镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体.但她在空气中点燃镁条时,却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体.
[提出问题]为什么会生成淡黄色固体?
[查阅资料]小婧查阅资料,发现Mg3N2为淡黄色.
[提出猜想]小婧认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的
氮气
氮气
反应生成的.
[实验探究]小婧设计实验证实了自己猜想,她的实验方案是
把燃烧的镁条放入盛有氮气的集气瓶中,镁条继续燃烧,生成淡黄色固体
把燃烧的镁条放入盛有氮气的集气瓶中,镁条继续燃烧,生成淡黄色固体

[实验结论]根据小婧的实验结果,写出镁条在空气中燃烧时两个反应的文字表达式:
镁+氧气
点燃
氧化镁
镁+氧气
点燃
氧化镁
镁+氮气
点燃
氮化镁
镁+氮气
点燃
氮化镁

[反思与评价]通过上述实验,你对燃烧有有什么新的认识?
燃烧不一定有氧气参加;一些金属的燃烧不能用氮气灭火
燃烧不一定有氧气参加;一些金属的燃烧不能用氮气灭火

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网