题目内容
16.课本上测量空气中氧气体积分数的实验装置存在不少的缺点,如污染环境、误差大等.小明同学在老师指导下,利用铁锈蚀原理测量空气中氧气的体积分数.【查阅资料】脱氧剂的主要成分为铁粉、少许活性炭、少量氯化钠和水.活性炭是一种载体,可以使脱氧剂中各组分混合均匀,并使铁粉疏松、透气.
【实验原理】铁生锈消耗氧气,生成固体铁锈;氯化钠可以加快(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
【实验过程】(1)取一个集气瓶,其实际容积是150mL;取一个量筒,内盛100mL的水.
(2)室温时,将一定量的脱氧剂悬吊在橡皮塞反面,再将橡皮塞旋紧到集气瓶口;然后将导气管插入量筒内(见图).一会儿观察到量筒内的现象液面下降水进入到集气瓶内,这是因为集气瓶内压强小于外界大气压.
(3)当量筒内水面高度不再变化,且温度恢复至室温时,读出水面在73mL刻度处.
【实验结果】由上述实验数据可以算出,空气中氧气的体积分数是18%%.
【反思拓展】本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是B或C.
A.使用了足量的脱氧剂
B.脱氧剂中有部分铁粉在实验前已被氧化
C.脱氧剂中的内层的铁粉没有与氧气接触.
分析 本题使用脱氧剂来除去空气中的氧气,从而使气压减小,与外界的量筒内的水会进入集气瓶,通过进入水的量来判断确定空气中的氧气含量,但实验的注意事项一定要遵守好.
解答 解:(1)氯化钠可以加快铁锈蚀的速率;
(2)如图所示的装置内一会儿观察到量筒内的现象液面下降,水进入到集气瓶内,这是因为集气瓶内压强小于外界大气压;
(3)当量筒内水面高度不再变化,且温度恢复至室温时,读出水面在73mL刻度处.由上述实验数据可以算出,空气中氧气的体积分数是$\frac{100mL-73mL}{150mL}×$100%=18%;本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是B.脱氧剂中有部分铁粉在实验前已被氧化,C.脱氧剂中的内层的铁粉没有与氧气接触.
答案为:(1)加快,(2)液面下降水进入到集气瓶内;集气瓶内压强小于外界大气压;(3)18%;BC.
点评 本题告诉了我们一种测定混合物中一组分含量的方法,本题使用脱氧剂来除去空气中的氧气,从而使气压减小,与外界的量筒内的水会进入集气瓶,通过进入水的量来判断确定空气中的氧气含量,但实验的注意事项一定要遵守好.
练习册系列答案
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| a | b | |
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| 第一次加入10g | mg |
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| 第四次加入10g | 1.0g |
| 第五次加入10g | 0.6g |
| 第六次加入10g | 0.6g |
(2)第六次实验中,第五次加入稀硫酸后样品中的镁能完全反应;
(3)计算合金样品中镁的质量分数;
(4)计算反应生成氢气的质量及生成硫酸镁的质量.