题目内容

有这样一个改进实验，装置如图所示：

操作与现象如下：①取绿豆大小的白磷，用滤纸吸于后，放入大注射器中部，将活塞放到50mm处，拔掉针头，用胶皮管止水夹密封．②在铁架台上固定好装配的仪器，用酒精灯微热放有白磷的部位，当看到有大量白烟冒出时，说明反应发生．这时可观察到活塞向中心移动，待白烟消失，活塞随着仪器的冷却，慢慢移动到40mm刻度处．

问题：1．这个实验的目的是什么？2．实验的现象是什么？3．实验的结论是什么？4．实验的最大优点是什么？5．实验存在的问题是什么？

答案：
解析：

　　解答：(1)测定空气中氧气的含量．

　　(2)冒出大量的白烟，放出热量．

　　(3)空气中氧气约占1／5体积．

　　(4)仪器易找，操作简单，准确度较高，且产生的热量推动活塞向右移动，增强了对化学反应放热的感性认识．

　　(5)①注射器能否承受40℃以上的温度，如果炸裂有裂纹，则对实验的准确性会有影响．②为了测量准确，反应所用白磷要过量．白磷有剧毒，且易燃，因此必须注意剩余白磷的处理．

　　名师导引：同一个实验可以设计多种方法，但每一个实验都应规范操作．实验方法愈多，思路愈开阔．此实验利用白磷着火点(燃烧所需的最低温度)低(白磷的着火点为40℃))的特点，将白应放入大针管中，微热使其燃烧．白磷燃烧消耗氧气，大针管内空气中的氧气完全反应，针管内气压降低，活塞的位置会发生变化．由此，可以比较准确地测量空气中氧气的含量．但需注意的是针管器壁较厚，能否加热？白磷的用量应多一些，剩余的白磷应及时处理，因为白磷有剧毒．


练习册系列答案
相关题目
30、某校化学兴趣小组为研究燃烧的条件，设计了如图所示的A、B、C、D四个实验．请根据各个实验分析：

（1）A与C比较，设计较严密的是
C
，因为
C实验中有白磷在隔绝空气的热水中无法燃烧的对比

（2）B与C比较，B实验设计的改进之处是
把导管口对准水中的白磷，向白磷吹氧气．
，这样改进的构想是为了说明
燃烧的其中一个条件是需要氧气．
．
（3）D实验时，可观察到的现象是
白磷先燃烧，过一会儿红磷也燃烧起来，而石子无法燃烧
．这说明
可燃物是燃烧的前提条件
；当森林或草原发生火灾时，灭火的重要措施之一是，阻止火在火势发展前砍掉树木杂草开出防火道势蔓延，就是采取
切断可燃物来灭火
的原理．
（4）“化学实验的绿色化”要求实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善处理．而在实验的过程中同学们发现该实验明显与要求不符，所以将实验进行改进．请你思考同学改进实验的原因：（出现与“实验绿色”化不相符的现象）
烧杯上方有大量黑烟生成
；你有何建议：用大烧杯把整个实验仪器罩住．（写出需要添加的实验仪器即可）．
图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置．请回答以下问题：
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（1）该装置存在的一个主要问题是
 
；你的改进方法是
 

（2）实验开始时，同学们针对是先给氧化铁加热，还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论，你认为应该
 

（3）“化学反应条件的控制是实验灵魂”，学习小组在老师指导下，对一氧化碳还原氧化铁的产物进行了深入的探究．查找资料：铁粉和四氧化三铁粉末都是黑色固体，都能被磁铁吸引．
①第一实验小组的同学用温度较高的酒精喷灯加热（图A），澄清石灰水变浑浊，且得到的黑色固体既能被磁铁吸引，又能与稀盐酸反应产生氢气，证明该黑色固体为铁粉．炼铁化学方程式为
 
．
②第二实验小组的同学用酒精灯加热（图B），澄清石灰水变浑浊，且得到了黑色固体，该固体能被磁铁吸引，但将该固体放入稀盐酸中，无气泡冒出，由此证明用酒精灯加热，由于温度低，得到的黑色固体为四氧化三铁．化学方程式为
 
．
③上述过程证明，
 
是影响反应产物的重要因素之一．
（4）铁（如图A）相比是一种成熟的高水平炼铁方法．高炉可以上边装料，下部鼓风，形成炉料下降和一氧化碳上升的相对运动，这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用，而且高炉炼铁从整体上看是一个连续的生产过程．
①为什么图C中生铁出口低于炉渣出口？
答：
 
．
②高炉炼铁和实验室炼铁获得的铁产品有何区别？
答：
 
．
用图1所示装置测定空气中氧气的含量．（白磷燃烧需要的最低温度为40度）
（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞，这时看到的现象是
红磷燃烧，放热，产生大量白烟
红磷燃烧，放热，产生大量白烟
．反应的化学式表达式
4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5
4P+5O2
 点燃 
.
 
2P2O5
如果进入广口瓶中的水超过
1
5
可能的原因是
红磷燃烧时放热，在还未塞紧橡皮塞时，瓶内有部分气体逸出．
红磷燃烧时放热，在还未塞紧橡皮塞时，瓶内有部分气体逸出．
．
（2）小倩设计了如图2所示的改进装置，其优点是
更环保或实验更准确
更环保或实验更准确
．实验结束后将试管倒放入冷水中，拨除橡皮塞，从理论上分析，试管内液面最终将上升到
4
4
处，但如果实验测定结果液面偏低，其原因可能是
白磷的量不足（合理即可）
白磷的量不足（合理即可）
，小倩在实验中又发现了新问题，又做了改进，在橡皮塞上加了一个气球，如图2所示．你能分析她为什么要做这样的改进？
防止瓶塞被顶飞（合理即可）
防止瓶塞被顶飞（合理即可）
．气球在这儿所起的作用是
是起缓冲作用（合理即可）
是起缓冲作用（合理即可）
．
一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠，打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末．
【资料获悉】①铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化，从而达到除氧保鲜的目的．铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3（其他产物忽略不计）．
②Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4．
③“碱石灰的干燥管”可以用来干燥氧气、氢气等气体．
【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效，并测定10.00g样品各成分的质量，设计了以下探究实验．
【实验探究】（假设所有操作没有损失）
步骤1：小刚用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体．
步骤2：称取10.00g样品于一烧杯中，加足量水充分搅拌溶解后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为8.32g．
步骤3：按如图装置，将得到的8.32g固体与足量稀硫酸反应，用电子秤称得反应前后总质量差为0.11g．
步骤4：将锥形瓶中反应后的液体过滤，并将滤渣洗涤、干燥后，称得其质量为1.20g．
步骤5：分析测算步骤4中所得滤液得知：滤液中溶质是硫酸和硫酸亚铁，且最后分离出16.72g硫酸亚铁．
【交流讨论】
（1）由步骤1得出的结论是
“脱氧剂”没有失效
“脱氧剂”没有失效
．
（2）步骤2目的是
除去氯化钠，并间接测得氯化钠的质量
除去氯化钠，并间接测得氯化钠的质量
．
（3）如果步骤4中滤渣没有经过洗涤，则称得的质量
＞
＞
  1.20g（填“＞”或“=”或“＜”）
（4）小刚认为0.11g差值即为H2的质量，并由此计算出样品中单质铁的质量为3.08g．小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管，他这样做的理由是
除去H2中混有的水蒸气
除去H2中混有的水蒸气

（5）小华还认真分析题中所给资料，他认为用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理．其理由是：
样品中的铁，除了与稀硫酸反应生成H2外，还有一部分铁与硫酸铁溶液反应
样品中的铁，除了与稀硫酸反应生成H2外，还有一部分铁与硫酸铁溶液反应
．
【学生实验】小华将步骤3的装置进行了改进，重新称取10.00g样品进行实验，并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.1g．
（6）请根据以上数据，计算10g该样品中各成分的质量．（只写出结果）

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