题目内容

12．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．
该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶容积分为5等份，并作好标记．
②在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹．
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是使集气瓶内的氧气充分反应．
（2）步骤②集气瓶中的现象是红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，由步骤③中打开弹簧夹后观察到的现象可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$．
（3）若实验中测得氧气的体积分数低于理论值，则造成此误差的可能原因有哪些？
①红磷量不足；②装置气密性不好．（写两点）
（4）某同学用木炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是木炭燃烧消耗氧气同时，生成二氧化碳气体，不能产生压强差．
（5）由本实验可以推测氮气的物理性质难溶于水、化学性质不支持燃烧且不能燃烧．

分析 （1）根据红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体进行解答；
（2）根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）根据实验的注意事项进行解答；
（4）根据木碳燃烧生成二氧化碳，不能产生压强差解答；
（5）根据实验现象分析氧气、氮气的性质．

解答 解：（1）实验的目的是测定空气中氧气含量，原理是消耗氧气使装置内外产生压强差，水被吸入占据氧气的空间，从而达到测定氧气的目的，红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗；
（2）红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；据实验现象可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$；
（3）如果该实验水位小于$\frac{1}{5}$，出现误差的原因可能是红磷的量不足、装置的气密性不好、没有冷却就打开止水夹．故填：红磷的量不足、装置的气密性不好、没有冷却就打开止水夹．
（4）木炭燃烧消耗氧气同时，生成二氧化碳气体，不能产生压强差，集气瓶内并没有吸入水；
（5）红磷燃烧，说明氧气能支持燃烧，而剩余的气体主要是氮气，水进入瓶内占五分之一，不再继续进入说明氮气不能与红磷反应，说明氮气不易溶于水、既不能燃烧，也不能支持燃烧；
答案：
（1）使集气瓶内的氧气充分反应；
（2）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，$\frac{1}{5}$．
（3）①红磷量不足；②装置气密性不好．
（4）木炭燃烧消耗氧气同时，生成二氧化碳气体，不能产生压强差．
（5）难溶于水；不支持燃烧且不能燃烧．

点评 选择消耗氧气的物质时，应该是该物质只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体，并且要足量．

练习册系列答案
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2．下列化学方程式书写正确的是（　　）
A．3Fe+2O2═Fe3O4B．H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O
C．Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$MgO2D．4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
3．过氧化氢溶液68g，二氧化锰1g，反应至质量不再减轻，剩余混合物的质量为67.4g，
（1）反应生成的氧气的质量
（2）过氧化氢溶液的溶质质量分数．
20．写出符合要求的反应式（文字或符号）
（1）一种黑色固体在空气中燃烧生成气体碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳（化学方程式为：C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2）
（2）一种金属在氧气中剧烈燃烧产生黑色固体铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁（反应的化学方程式为：3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4）
（3）一种暗红色固体在空气中燃烧产生白烟磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（化学方程式为：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5）．
7．下列说法中，不正确的是（　　）
A．人类向空气中排放的一些有害物质使臭氧层受到不同程度的破坏，我国正倡导生产和使用无氟冰箱
B．无铅汽油的使用可以提高城乡空气质量
C．保护森林植被，大规模进行人工造林和绿化，是防止空气污染的重要措施
D．稀有气体很难和其他物质发生反应，所以没有多大用途
17．以下是小意和小思两位同学解答一道计算题的实录．请你一起参与研究并完成相关问题．（计算结果精确到0.1）
[题目]已知：2KClO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+3O2↑，将10g氯酸钾和2g二氧化锰混合后放入试管中加热，收集所需量的氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为7.2g．求生成氯化钾的质量．
（1）小意很快得到算式：（10g+2g-7.2g），该算式所得结果是O2（填化学式）的质量，反应中生成KCl 的质量是多少？
（2）小思依据上述计算结果发现题目数据有问题．请你通过简单的计算，论证他的发现并阐明简单的理由．
4．在C、N、H、O、Cl、Na、Ca中选择适当的元素，组成符合下列要求的物质（填写化学式）
（1）它不属于碱类，但在俗名中有一个“碱”字，在日常生活中可以做洗涤剂，家庭做馒头时也会用到，它是Na2CO3．
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（3）沼气池中可燃性气体的主要成分，是最简单的有机化合物CH4
（4）农业上用于改良酸性土壤的碱是Ca（OH）2
（5）焙制糕点所用发酵粉的主要成分NaHCO3．
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1．从微观角度解释下列问题：
（1）塑料保鲜膜不宜包装热的油炸食品，因为高温时保鲜膜中增塑剂分子更容易从保鲜膜进入食品中高温时，分子运动速率加快．
（2）O2和O3的性质不同同种分子性质相同，不同分子性质不同．
2．水是人及一切生物生存所必需的．
（1）海洋蕴藏着丰富的资源．
①海水中含有的氯、钠、镁、钾、硫、钙、溴、碳、锶、硼和氟等化学元素占海水中溶解物质总量的99.8%以上．以上元素中，属于非金属元素的共6种；
②海洋中的矿产资源还包括如K2S、Na2S等常见的硫化物，请描述硫化物的概念由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是硫元素的叫做硫化物．
（2）海陵中学化学实验小组从如海河某区域取了水样，观察到水样呈淡黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒．
①自然界中的水都不是纯水，净水时需加入明矾的目的是利用明矾溶于水后生成的胶状物吸附杂质，使之沉降．
②实验小组将水样经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等步骤，可初步净化为自来水．
③如图表示自来水消毒过程中发生的一个反应的微观过程：

写出上述物质中单质的化学式：Cl2；物质D中氯元素的化合价为+1．
④下列关于水的说法不正确的是BCD．
A．水的天然循环主要是通过物理变化完成的
B．天然水中硬水属于混合物，软水属于纯净物
C．在自来水厂净化水的过程中，发生的变化都是物理变化
D．保护水资源要合理使用化肥、农药．为了节约用水，可以用工业废水直接浇灌农田
E．家用活性炭净水器不能将硬水软化
⑤通过太阳能电池电解水获取氢能是绿色能源发展的方向．写出电解水的化学方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．

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