题目内容
【题目】实验是科学探究的重要方法,让我们一起再认识空气中氧气含量的测定。
(实验回顾)兴趣小组的同学利用课本中的实验方案(如下图)测定空气中氧气的含量,但测出的氧气的体积分数明显小于1/5.请你参与探究:
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(提出问题)造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(查阅资料)红磷、白磷的一些性质如下表:
颜色、状态 | 溶点℃ | 着火点℃ | 密度/(g/cm3) | |
红磷 | 暗红色固体 | 590 | 240 | 2.34 |
白磷 | 白色或黄色固体 | 44.1 | 40 | 1.82 |
(猜想与假设)
甲同学:可能是导管内原含有空气,后来残留有吸入的水,影响实验的准确性。
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气,
(1)你还能作出的猜想是_________________。
(实验与交流)
(2)在老师的指导下,小组同学对课本上的实验装置进行了如图所示的改进(其他仪器忽路)。甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是____________________。
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(探究与反思)
(3)大家用改进的实验装置进行实验,待注射器冷却、管内白烟消失后,又意外发现注射器内壁附着黄色固体,该黄色固体的主要成分可能是_________________。
(4)为了验证乙同学的猜想,在老师的指导下,兴趣小组的同学又利用传感器改进实验装置,分别用过量的红磷和白磷进行对照实验,并用高能激光笔点燃磷。
①用测量氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别是:红磷为8.7%和白磷为10%,从而证明乙同学的猜想_____________(填“正确“或“错误”)。
②如图是白磷燃烧过程中的压强变化趋势,试分析回答:图中AB段变化的原因是_______________。
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【答案】装置漏气(或没有冷却至室温就打开止水夹)(合理即可) 白磷的着火点比较低 白磷 正确 白磷燃烧放热,导致集气瓶中的气体膨胀,气压增大
【解析】
(1)氧气是否被消耗完毕,是判断氧气含量的关键,甲、乙两同学都是从内部说明密封装置内还有残留氧气,另外还有一种可能可从外部解释,装置漏气瓶外空气进入或没有冷却至室温就打开止水夹,瓶内的气压较高;
(2)可燃物着火需达到着火点,烧杯中热水为80℃,红磷着火点为240℃,白磷为40℃,所以要在此装置点燃可燃物,需选择着火点低的白磷;甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是白磷着火点比红磷低,易于点燃;
(3)白磷为淡黄色固体,根据其物理性质,判断剩下的为未反应的白磷;
(4)装置内检测到了氧气的浓度,说明还有氧气存在,所以乙同学的猜想是正确的,而白磷燃烧过程放出大量的热,在密闭容器内由于反应还在进行,此时放出的热使其内部压强增大,高于消耗氧气减小的压强,所以呈现出压强增大的曲线。
【题目】过氧化氢在生产生活中有广泛应用。实验小组对过氧化氢的某些性质进行研究。
Ⅰ.不稳定性
(1)如图所示进行实验,过氧化氢分解的化学方程式为______,产生3.2gO2时分解的过氧化氢的质量为______g。
(2)能用排水法收集O2的原因是______。
(3)探究温度对过氧化氢分解速率的影响
同学们进行了如下的实验,实验数据如下表:
实验序号 | ① | ② | ③ |
H2O2溶液的浓度% | 30 | 30 | 30 |
H2O2溶液的体积/mL | 6 | 6 | 6 |
温度/℃ | 20 | 35 | 55 |
MnO2的用量/g | 0 | 0 | 0 |
收集O2的体积/mL | 0 | 1.9 | 7.8 |
反应时间 | 40min | 40min | 40min |
由此得出的结论是______。
Ⅱ.腐蚀性
(査阅资料)H2O2溶液有腐蚀性。
(进行实验)
将铜片分别浸泡在3种溶液中进行实验,如下表。
编号 | ① | ② | ③ |
实验 |
|
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|
一段时间后的现象 | 无明显变化 | 溶液变蓝,缓慢产生细小气泡 | 无明显变化 |
(解释与结论)
(4)实验①的作用是______。
(5)铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+______。
(反思交流)
(6)某同学提出,实验②中,除发生(5)的反应外。还发生了一个反应导致有细小气泡产生,该反应的反应物为______。
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