题目内容

2.测定空气成分的方法很多,某校化学兴趣小组设计了如图所示的装置.
(1)依据反应的实验原理,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应,而且生成物为固体.他们应该选择B(填编号).
A.蜡烛    B.红磷
C.硫粉  D.铁丝
(2)为了确保实验的成功,在装药品之前应检查装置的气密性,同时燃烧药品的用量应保证足量.
(3)在充分讨论后,他们进行了实验.你认为怎样测量集气瓶中水的体积?将集气瓶中的水倒入量筒中量取.实验结束后,大家整理的数据如表:(注:集气瓶容积为100 mL).
组别123456
进入集气瓶中水的体积(ML)201920202220
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$\frac{1}{5}$.

分析 (1)蜡烛、硫和木炭与氧气反应,生成物中有气体,不能准确测定空气中氧气的含量,只有红磷在空气中与氧气反应生成固体物质,不影响空气成分的测定;
(2)检查装置的气密性是为了确保准确测量空气组成,减小误差;只有红磷足量或过量,才能完全消耗集气瓶中的氧气;
(3)测量液体的体积,用量筒测量进入装置内水的体积.

解答 解:(1)蜡烛和硫粉燃烧后产生新的气体;铁丝在空气中不能燃烧;红磷不会跟空气中的其他成分反应,而且生成物为五氧化二磷固体,因此红磷;
故填:B.
(2)为了确保实验的成功,在装药品之前应该检查装置的气密性;同时燃烧药品的用量应保证足量,能更充分的消耗装置内氧气.
故填:检查装置的气密性;足量.  
(3)测量液体的体积,用量筒测量进入装置内水的体积;通过对测量数据的比较分析可以发现:空气中氧气的体积分数约为五分之一:
故填:将集气瓶中的水倒入量筒中量取;$\frac{1}{5}$.

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.

练习册系列答案
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14.请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【研究课题】:探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】:该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质-水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物).同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物质Ca(HCO32Mg(HCO32Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3
溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶
【提出猜想】:水垢的主要成分一定含有CaCO3和,可能含有Ca(OH)2和MgCO3
【设计方案】:
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2
(2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图1组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变.

a.步骤①所加的酸溶液是稀盐酸.
b.装置Ⅱ的作用是吸收CO2中的水;
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是使装置中的二氧化碳全部被碱石灰吸.
c.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而实验测得生成的CO2质量>22g.
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3

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