题目内容
【题目】近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。
[提出问题] 如何通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
[查阅资料]
(1)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色);二氧化碳不能使高锰酸钾溶液褪色。
(2)二氧化硫和二氧化碳一样,能和澄清石灰水发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙(CaSO3),也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫气体使澄清的石灰水变浑浊的化学方程________。
根据上述资料,甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
[实验探究]
甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
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实验现象:A______,B________。
得出结论:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
[反思与改进]
乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:______。
乙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
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上图C装置的作用是_____________。
若乙同学的实验能准确证明煤中含有碳元素,则应看到的实验现象是__________。
【答案】SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O A紫红色溶液变为无色 B 澄清石灰水变浑浊 SO2也能使澄清石灰水变浑浊 吸收未反应完的SO2 稀高锰酸钾溶液褪色,澄清石灰水变浑浊。
【解析】
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;
【实验探究】
二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),二氧化碳不能使高锰酸钾溶液褪色,所以实验现象:A紫红色溶液变无色,B澄清石灰水变浑浊;
【反思与改造】二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水,所以乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊;
高锰酸钾可以将二氧化硫氧化成三氧化硫,所以图C装置的作用是:吸收未反应的二氧化硫;
碳元素燃烧产物是二氧化碳,硫元素的燃烧产物是二氧化硫,所以乙同学的实验能准确证明煤中含有碳元素,所以应看到的实验现象是:稀高锰酸钾溶液褪色,澄清石灰水变浑浊。
【题目】某化学兴趣小组开展空气中氧气含量测定的再认识。
(实验回顾)图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
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(1)写出红磷燃烧的化学方程式______。
(2)实验过程中,下列做法会使实验结果产生明显误差的是______。
A.使用过量的红磷
B.把红磷改为蜡烛
C.恢复到实验开始前的温度才进行测量
D.不打开橡胶塞,用放大镜聚焦太阳光点燃红磷
(问题提出)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大。
(实验改进)
I.根据铁在空气中生锈的原理设计图2所示实验装置,再次测定空气中氧气含量。(实验不考虑空气中极少量的水蒸气)
Ⅱ.测得实验数据如表所示:
测量 项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(交流表达)
(3)装置中饱和食盐水、活性炭的主要作用是______。
(4)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是______(计算结果精确到0.1%)。
(5)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:______(写出1种原因即可)。