某化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定实验的基础上.改进了教材中的实验.设计出如图所示的实验装置．[查阅资料]:①白磷和红磷组成元素相同．白磷燃烧所需的最低温度是40℃.而红磷需要240℃．②紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂.酸性物质的溶液能使紫色石蕊溶液变红．[实验步骤]:①如图所示连接仪器.检查装置的气密性良好．②在集气瓶里装入适� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

某化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，改进了教材中的实验，设计出如图所示的实验装置．
【查阅资料】：
①白磷和红磷组成元素相同．白磷燃烧所需的最低温度是40℃，而红磷需要240℃．
②紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂，酸性物质的溶液能使紫色石蕊溶液变红．
【实验步骤】：
①如图所示连接仪器，检查装置的气密性良好．
②在集气瓶里装入适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热后，立刻将集气瓶上的三孔胶塞塞紧．
③迅速将预热过的玻璃棒按下与白磷接触．观察到白磷燃烧，产生大量白烟．
④待白磷燃烧完毕，将集气瓶稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，打开止水夹，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上实验信息，回答下列有关问题：
（1）为了充分消耗容器中的氧气，药品中白磷的用量应保证先下降后上升．
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系c+4a=5b或[b-a=$\frac{1}{5}$（c-a）]．
（3）小组成员小张对“实验前向集气瓶内装入适量a体积的水”不理解．咨询组长小明后，他终于明白加入水的作用，其一是防止瓶内气体受热膨胀而外泄；其二是加快反应后瓶内气体的冷却速度．
（4）小组成员小红无意间发现，向b体积水中滴加几滴紫色石蕊溶液，溶液会变成红色．请你对“变红”现象的原因提出大胆地猜想可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水，导致溶液显酸性（或五氧化二磷与水反应生成酸）．
（5）①燃烧匙中所盛物质能否用木炭来替代否，理由是木炭燃烧生成二氧化碳是气体，瓶内的压强没有明显的改变．
②某位同学实验后发现测定的氧气含量低于21%的体积数，实验中可能存在的原因（红磷的量已经足量）：红磷的量不足．装置漏气．

分析（1）根据白磷燃烧时瓶内气体体积的变化情况进行解释；
（2）根据氧气约占空气体积的五分之一，结合图中的体积关系分析解答即可；
（3）围绕“白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出”这一因素进行分析；
（4）从使石蕊试液变红色的溶液显酸性的知识进行猜想；
（5）进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确．

解答解：（1）白磷燃烧时会放出大量的热，集气瓶内空气受热体积膨胀，气压增大，使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内；燃烧停止后，温度下降，瓶内气压减小，烧杯中的水就会沿着玻璃管再流入集气瓶内；故填：先下降后上升．
（2）由于氧气约占空气体积的五分之一，若实验成功，a、b、c三个数据应满足的一个等式关系是：（b-a）=（c-a）×$\frac{1}{5}$；即c+4a=5b；故填：c+4a=5b或[b-a=$\frac{1}{5}$（c-a）]．
（3）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．
故填：防止瓶内气体受热膨胀而外泄；加快反应后瓶内气体的冷却速度．
（4）可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水显酸性，滴加几滴紫色石蕊试液，会变红．
故填：可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水，导致溶液显酸性（或五氧化二磷与水反应生成酸）．
（5）①使用木炭，由于碳燃烧生成的是二氧化碳气体，压强变化不大，故不能测得氧气的含量，故答案为：否；木炭燃烧生成二氧化碳是气体，瓶内的压强没有明显的改变；
②进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致测定的氧气含量低于21%的体积数，故答案为：红磷的量不足；装置漏气．

点评空气中氧气含量的测定也是中考考查的一个热点，重点考查实验过程中看到的现象以及导致实验结果偏大或偏小的原因．

练习册系列答案

相关题目

11．用来判断铁丝在氧气中燃烧是化学变化的依据是（　　）

	A．	铁丝迅速变短		B．	火星四射
	C．	生成一种黑色固体		D．	放出热量

12．①暗紫色固体A在加热的条件下反应生成B和C以及D，②常温下过氧化氢溶液遇到C时分解放出D，其中C在反应前后的质量和化学性质都没有改变，③若将细铁丝放在D中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体E．
（1）写出各物质的名称：
A高锰酸钾；B锰酸钾；C二氧化锰；D氧气；E四氧化三铁．
（2）用文字表达式表示①、②、③有关的化学反应，并在括号内指出反应所属的反应类型（化合反应、分解反应）
①高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气（分解反应）；②过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水和氧气（分解反应）；③铁丝+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁（化合反应）．

9．（1）实验室中固体药品一般放入广口瓶中保存，液体药品一般放入细口瓶中保存．
（2）取用药品时，如果没有说用量，一般应该按最少量取用，液体1～2mL，固体只须盖满试管底部．（3）在用量筒取液体读体积时量筒必须放平，视线应与量筒内液体凹液面最低保持水平．
（4）倾倒液体时试剂瓶的标签要向着手心，原因是残液流下来接触标签后，会腐蚀标签．

16．将一种黑色固体A和一种无色液体B混合，生成无色无味气体C，加热紫黑色固体E 同时得到A和C；无色气体C能使带火星木条复燃．将银白色固体D放入盛有C的集气瓶中燃烧，火星四射，生成黑色固体F，并放出热量．
（1）试判断A～F各为何种物质？写出化学式或名称：
A二氧化锰　B过氧化氢溶液 C氧气
D铁　E高锰酸钾 F四氧化三铁
（2）写出D、F反应的文字表达式多余空、铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁．

6．物质的性质决定其用途．下列物质的用途与性质对应关系错误的是（　　）

	A．	书写档案必须使用碳素墨水----碳的化学性质稳定
	B．	石墨能做电池的电极----石墨能够导电
	C．	固体二氧化碳可用人工降雨----二氧化碳能与水反应
	D．	制糖工业中用活性炭来脱色----活性炭具有吸附性

13．分子、原子、离子等都是构成物质的微粒．下列物质由离子构成的是（　　）

10．生活中常见的下列物质与水混合，搅拌均匀后能形成溶液的是（　　）

A．

泥土