题目内容
【题目】小四北和同学们在实验室探究“空气中氧气含量的测定”。
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如图3
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如图4
(1)(实验回顾)如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
①用弹簧夹夹紧橡皮管。②点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧塞子。③_________。④观察并记录水面的变化情况.
(实验反思)多次实验,集气瓶内上升的水的体积始终小于瓶内原空气体积的1/5。其原因是_______。(答一点即可)
(2)小亮同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图所示 ),你认为改进后的优点是:____。
(3)小林同学指出如图装置仍有不足之处,并设计了如图装置。其中气球的作用是_______。
(4)小四北在团队的帮助下,设计出了如图所示的实验装置。
实验步骤如下;
a、在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(白磷燃烧所需要的最低温度是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热。(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)
b、用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热。(注:白磷与红磷燃烧的产物、现象均相同)
c、待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c。
d、根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。
根据以上信息,回答下列问题。
①集气瓶中白磷燃烧的文字表达式________________。
②在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是_____________。
③若实验非常成功,当c为500mL,a=100mL,则b=_____________mL。
④组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解。咨询了组长之后,他终于明白“a体积的水”的作用,其一是为了加快c步骤中集气瓶的冷却速度;其二则主要是___。
⑤在如图实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验测定值大于1/5的是___。
A 装置气密性不好 B 止水夹未加紧
C 集气瓶没有冷却到室温 D 用红磷代替白磷
【答案】待集气瓶冷却后,打开止水夹 红磷不足或装置漏气(合理即可) 在密闭体系中进行实验或测量更加精确或环保 缓冲压强,防止胶塞冲出 白磷+氧气
五氧化二磷 先下降,后上升 180 吸收五氧化二磷,防止污染空气(水上下移动,缓冲压强) B
【解析】
(1) 实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量时,待燃烧完毕,集气瓶冷却后,才能打开止水夹,故填写:待集气瓶冷却后,打开止水夹;
(2) 集气瓶内上升的水的体积小于瓶内原空气体积的
的原因是红磷不足或装置漏气,故填写:红磷不足或装置漏气;
(3)图2比图1的优点是:在密闭体系中进行实验或测量更加精确或环保,故填写:在密闭体系中进行实验或测量更加精确或环保;
(3)图3气球的作用是:缓冲压强,防止胶塞冲出,故填写:缓冲压强,防止胶塞冲出;
(4)白磷燃烧是白磷和氧气反应生成五氧化二磷,故填写:白磷+氧气
五氧化二磷;
在白磷开始燃烧时,由于放出大量热,使集气瓶中气体受热膨胀,压强增大,水面下降,当冷却后,燃烧消耗一定量氧气时,又使集气瓶内气体减少,压强减小,水面上升,故填写:先下降,后上升;
由于集气瓶中氧气占集气瓶中空气总体积的
得出,集气瓶中氧气体积为:(500mL-100mL)×
=80mL,b=100mL+80mL=180mL,故填写:180;
集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是:加快c步骤中集气瓶的冷却速度和吸收五氧化二磷,防止污染空气(水上下移动,缓冲压强),故填写:吸收五氧化二磷,防止污染空气(水上下移动,缓冲压强);
装置气密性不好,会导致导致实验测定值小于
,故不符合题意;
止水夹未加紧,会导致实验测定值大于
,故符合题意;
集气瓶没有冷却到室温,会导致导致实验测定值小于
,故不符合题意;
用红磷代替白磷,对实验结果没有影响,故不符合题意