题目内容

测定空气中氧气的体积分数也可用图所示装置,将钟罩放入盛水的水槽中,以水面为基准线,将钟罩水面以上容积分为5等份.在燃烧匙内盛有过量红磷,用酒精灯点然后,立即插入钟罩内,塞紧橡皮塞.请回答:
(1)红磷燃烧的现象为   
(2)燃烧停止,过一会儿待温度冷却到室温,钟罩内水面    ,钟罩内剩余气体主要是    .
(3)该试验可以得出关于空气成分的结论   
(4)由该实验的现象,还可以推测出氮气所具有的部分性质,如:    .
(5)在此实验中,如果把燃烧的红磷放入钟罩时,发现有少量气体从钟罩底部冒出,测定的结果会    (填“偏大”或“偏小”,下同);如果橡皮塞漏气,会造成    .
【答案】分析:(1)利用红磷燃烧的现象解答.
(2)集气瓶中的氧气消失,剩余的主要是氮气,瓶内气压变小,水会进入到集气瓶中.
(3)根据进入钟罩内水的体积分析.
(4)利用氮气能与水共存,以及红磷在氮气中不能燃烧分析.
(5)根据钟罩内气体的增加与减少分析.
解答:解:(1)红磷燃烧的现象是冒出大量白烟,放出热量;
(2)红磷熄灭并冷却后钟罩内水平面上升到钟罩体积的,钟罩内剩余气体主要是氮气.
(3)红磷燃烧消耗了氧气,根据实验现象可得出空气成分的结论:空气中氧气的体积约占总体积的.
(4)由该实验的现象,还可以推测出氮气所具有的部分性质,如不燃烧、不支持燃烧,难溶于水.
(5)在此实验中,如果把燃烧的红磷放入钟罩时,发现有少量气体从钟罩底部冒出,说明钟罩内气体受热膨胀跑出一部分,冷却后进入的水的体积要增多,测定的结果会偏大;如果橡皮塞漏气,冷却后会进入一部分空气,打开止水夹后进入的水就少,会造成结果偏小.
故答案为:
(1)冒出大量白烟,放出热量
(2)上升至水面以上处,氮气.
(3)氧气约占空气体积的
(4)不燃烧、不支持燃烧,难溶于水.
(5)偏大; 偏小.
点评:本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,特别注意对实验误差的分析,要明确不规范操作对结果的影响.
练习册系列答案
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(2011?柳州)某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显小于
1
5
.请你参与探究:
【提出问题】
造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【查阅资料】
颜色、状态 熔点/℃ 着火点/℃ 密度/g?cm-3
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:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,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的缘故;
你还能做的猜想是
集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹
集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹
.
【交流与讨论】
(1)丙同学认为,用木炭代替红磷,就可以消除这个现象,大家认为丙同学的猜想不合理,理由是
木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体,不能产生压强差
木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体,不能产生压强差
.
(2)他们对课本实验装置进行了如图2的改进.
①甲同学提出应把红磷更换为白磷,理由是
白磷的着火点低,可以较容易的发生燃烧
白磷的着火点低,可以较容易的发生燃烧
;
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,利用了金属铜的
导热
导热
性;
③与课本实验装置相比,该装置的一个优点是
在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差
在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差
.
【探究与反思】
(1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想
合理
合理
(选填“合理”或“不合理”);
(2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验,待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,左管液面上升了1格,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体.
①左玻璃管上端的黄色固体主要成分可能是
白磷
白磷
;
②左玻璃管下方的液体pH
<
<
7(填“=”、“<”或“>”),理由是
五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸
五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸
.

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