题目内容
【题目】如图是小晶同学对“久未开启的菜窖内气体成分”的探究过程:
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【查阅资料】:①菜窖内的气体主要是氧气、二氧化碳、氮气,还有少量稀有气体等;
②二氧化碳气体易被氢氧化钠溶液吸收。
③白磷和红磷的化学性质相似,但温度超过40℃时就会发生自燃。
【提出问题】:菜窖内的气体中氧气的体积分数是多少?
【进行实验】:
实验1.拉动注射器活塞,抽取10mL菜窖内气体后,用透明胶带把活塞固定在10mL刻度
处.(说明:注射器的活塞上预先固定足量白磷固体,白磷固体的体积忽略不计)实验2.把注射器按照上图装置连接好。关闭止水夹,用太阳凹透镜聚集太阳光加热白磷,使白磷燃烧。等注射器冷却至室温后,打开止水夹,最终注射器内有2.0mL液体。反思评价:
(1)白磷燃烧的文字表达式:____________________。
(2)根据实验,小晶同学得出如下结论:菜窖内气体中氧气的体积分数为,同组的小华同学不同意此结论,理由是___________________。
【继续实验】:小华同学将烧杯中的液体换成了_________,按照小晶同学实验2的操作补做了实验,最终注射器内有0.8mL液体.
【反思评价】:
(1)利用小华改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,据此可知,菜窖内气体中氧气的体积分数是__________,二氧化碳的体积分数是___________。
(2)上述实验,存在实验安全隐患是_________________。
(3)进入久未开启的菜窖,下列做法可取的是______________.A.进入前,打开菜窖,保持通风一段时间B.进入时,手持一根点燃的蜡烛,用于检验氧气含量C.进入时,手持电筒进入.
【答案】 磷 + 氧气
五氧化二磷 氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳 水 8% 13% 活塞飞出,发生安全事故 AB
【解析】反思评价:
(1)白磷燃烧生成五氧化二磷;
(2)氧气被消耗后,氢氧化钠溶液会进入注射器中,同时二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,也能够导致氢氧化钠溶液进入注射器;
继续实验:
如果把氢氧化钠溶液换成水,若不考虑二氧化碳的溶解,则只有氧气被消耗后才能够导致水进入注射器;
反思评价:
(1)利用改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数和二氧化碳的体积分数;
(2)白磷燃烧能够放出大量的热,能使注射器中的压强急剧增大,可能会导致活塞飞出,发生安全事故;
(3)进入久未开启的菜窖,进入前,应该打开菜窖,保持通风一段时间,或做一个灯火实验,以确保安全。
解:反思评价:
(1)白磷燃烧的化学方程式为:磷 + 氧气
五氧化二磷
(2)因为氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,所以最终注射器内有2.0mL液体,不能说明菜窖内气体中氧气的体积分数为五分之一。
故填:氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。
继续实验:
如果将烧杯中的液体换成水,若不考虑二氧化碳的溶解,则能够判断菜窖内气体中氧气的体积分数。
故填:水。
反思评价:
(1)利用改进后的装置进行实验,若不考虑二氧化碳的溶解,据此可知,菜窖内气体中氧气的体积分数是:
×100%=8%,
氮气的体积分数是78%,压强的体积分数是8%,稀有气体等约占1%,
则二氧化碳的体积分数为:1-8%-78%-1%=13%。
故填:8%;13%。
(2)上述实验,存在实验安全隐患是活塞飞出,发生安全事故。
故填:活塞飞出,发生安全事故。
(3)若要进入久未开启的菜窖,
A、进入前,打开菜窖,保持通风一段时间,把里面的二氧化碳排出,能够防止安全事故的发生,该选项做法可取;
B、进入时,手持一根点燃的蜡烛,用于检验氧气含量,如果蜡烛燃烧不旺,或熄灭,说明氧气含量很低,二氧化碳含量较高,不能进入;如果蜡烛燃烧正常,说明氧气含量较高,二氧化碳含量较低,可以进入,该选项做法可取;
C、手持电筒进入时,不能判断氧气、二氧化碳含量的高低,该选项做法不可取.
故填:AB。