题目内容

11．在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，小涵设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶．（实验装置如图1所示）回答下列问题：

（1）该反应的文字表达式是磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）小涵用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出两种）：
①装置气密性不好；②红磷量不足
（3）小盈也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？
（4）若仍然用木炭代替红磷，小盈的实验方案应作何改进，才能保证实验成功？（只需答出实验方案中须改进的地方）
（5）而小淳同学更是对实验装置进行了大胆的改造，设计了如图2所示的装置．请根据图示实验回答下列问题：
①闭合电源开关，可以观察到白磷燃烧，产生白烟．
②装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面上升到刻度1处．
③通过这个实验得出结论：氧气约占空气体积的五分之一．
④此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：不溶于水、不支持燃烧．

分析 （1）根据红磷燃烧的反应原理书写表达式；
（2）造成实验结果不准确的原因可从是否进入空气和氧气是否被全部消耗等方面分析；
（3）用其他试剂代替红磷时，不应生成气体，会影响实验结果；
（4）为了保证实验结果，生成的气体要吸收，吸收二氧化碳可用氢氧化钠溶液；
（5）白磷的化学性质与红磷相似：在空气中能燃烧，发出黄光，产生大量白烟；白磷燃烧消耗氧气，故U型管内的气压减小，液面上升；又因为氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$，故上升至1刻度处；同时说明了剩余气体不溶于水或不易溶于水，剩余白磷不再燃烧，说明剩余气体不支持燃烧．

解答 解：（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故反应的文字表达式是：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）保证本实验成功的关键是：装置气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数．故答案为：装置气密性不好；红磷量不足；
（3）木炭燃烧生成的二氧化碳与消耗的氧气的体积相等，燃烧前后集气瓶内的压强不变，所以当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水不能进入集气瓶；故填：不能，木炭燃烧生成的二氧化碳与消耗的氧气的体积相等，燃烧前后集气瓶内的压强不变．
（4）为了保证实验结果，生成的气体要吸收，吸收二氧化碳可用氢氧化钠溶液；
故答案为：在集气瓶内壁预先涂一层氢氧化钠溶液；或在瓶塞上插入吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管，在打开铁夹前，将滴管中的氢氧化钠溶液注入集气瓶中；
（5）①闭合电源开关，电热丝发热，当达到白磷的燃点时，白磷燃烧，产生白烟； ②装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面上升到刻度1处；
③通过这个实验得出的结论是：氧气约占空气体积的五分之一；④此实验还可推知反应后剩余气体的性质有：不溶于水也不支持燃烧．
故答案为：
（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）装置气密性不好；红磷量不足．
（3）不能，木炭燃烧生成的二氧化碳与消耗的氧气的体积相等，燃烧前后集气瓶内的压强不变．
（4）在集气瓶内壁预先涂一层氢氧化钠溶液；或在瓶塞上插入吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管，在打开铁夹前，将滴管中的氢氧化钠溶液注入集气瓶中；
（5）①燃烧，产生白烟；②上升到刻度1处；③氧气约占空气体积的五分之一；④不溶于水；不支持燃烧．

点评 本题主要考查用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大，需学生结合课本知识仔细推敲．

练习册系列答案
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1．请用恰当的离子符号、化学式或化学方程式按下列要求填空：
（1）3个铵根离子3NH4+；氩气Ar；
（2）标出氧化铁中铁元素的化合价$\stackrel{+3}{Fe}$2O3
（3）实验室加热紫黑色晶体制取氧气2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（4）除去一氧化碳中少量二氧化碳CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
2．某实验小组同学用如图所示装置进行空气中氧气含量的测定，请回答
（1）红磷燃烧的现象产生黄色火焰，产生大量的白烟，放出大量的热
（2）实验结束后此同学发现自己测定的氧气体积分数偏低，你认为造成该误差的可能原因是：
①红磷的量不足．
②装置漏气等．
19．如图所示是一瓶用排水法收集好的无色气体，据此请你判断与这种气体相关的性质有密度比空气小，不溶于水．
6．KNO3和KCl在不同温度时的溶解度如表所示．请回答下列问题：
温度/℃010203040506070
溶解度/gKNO313.320.931.645.863.985.5110138
KCl27.631.034.037.040.042.645.548.3

（1）依据上表数据，绘制KNO3和KCl的溶解度曲线，图1中能表示KNO3溶解度曲线的是m．（填m或n）
（2）由表中数据分析可知，KNO3和KCl在某一温度时具有相同的溶解度x，则x的取值范围是34.0g＜x＜37.0g．
（3）10℃时，131g饱和KCl溶液，蒸发10g水后，再降温到10℃，可析出KCl晶体的质量为3.1g． 
（4）如图2所示，20℃时，将盛有饱和KNO3溶液的小试管放入盛水的烧杯中，向水中加入某物质后，试管中有晶体析出．加入的物质可能是下列中的CD（填字母序号）．
A．氢氧化钠固体    B．生石灰固体    C．冰块    D．硝酸铵固体     E．浓硫酸．
16．前边的题目是不是太easy!那就再来几道简单的有何妨！下列变化中前者是化学变化，后者是物理变化的是
（　　）
A．食盐溶于水，火药爆炸B．镁带燃烧，铁生锈
C．食物腐败，电灯发光D．汽油挥发，酒精燃烧
3．下列变化中属于化学变化的一项是（　　）
A．干冰升华B．酒精挥发C．冰雪融化D．红磷燃烧
20．下列有关空气及其各成分的说法正确的是（　　）
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
B．分离液态空气制取氧气和氮气的过程中发生了化学变化
C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
1．人体是一座元素的“仓库”，人体元素中百分含量最高的元素是（　　）
A．HB．OC．CaD．Fe

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