题目内容

1．化学兴趣小组在老师的指导下，对测定空气中氧气的体积分数进行了进一步的实验探究．

【问题提出】研究表明，磷燃烧过程中，当氧气的体积分数低于5.9%时燃烧就无法继续进行，因此通过图1装置测得的结果与理论值相差较大．
【实验改进】根据铁生锈原理，同学们设计出如图2所示的装置，再次测定空气中氧气的体积分数．主要的实验步骤与过程如下：
（1）用水量法测出集气瓶的容积约是320mL，然后在量筒里装入100mL水．
（2）将4g铁粉、5g炭粉混合均匀，再滴入适量的食盐溶液，制成耗氧物，装入布袋．
（3）按图2连好装置充分反应后，冷却到室温，打开止水夹可观察到水进入集气瓶；最终量筒中剩余水的体积是39mL，从而测出空气中氧气的体积分数约是19.1%（精确到0.1%）．
【交流反思】实验结束后，同学们又交流探讨了如下问题．
（1）在耗氧过程中，食盐的作用是加快铁锈蚀的速率．
（2）铁在空气中生锈的过程比较复杂，首先是铁与氧气、水反应生成Fe（OH）2（此生成物的名称是氢氧化亚铁），该反应的化学方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2．
（3）下列是同学们对于用图2装置进行实验发表的观点，其中不正确的是C（填字母）．
A．若考虑集气瓶里耗氧物等的体积、导管里空气的体积，实验结果会更准确
B．若将耗氧物均匀撒布在集气瓶内壁上，可以加快实验进程
C．若证明实验后的耗氧物中还有铁，只能用磁铁吸引
D．在实验过程中，耗氧物会缓慢放出热量．

分析 【实验改进】
（3）按图2连好装置充分反应后，由于氧气被消耗，因此冷却到室温时，水会进入集气瓶，进入集气瓶中的水的体积即为集气瓶中的氧气体积；
【交流反思】
（1）在耗氧过程中，食盐的作用是加快铁生锈的速率；
（2）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（3）A、若考虑集气瓶里耗氧物等的体积、导管里空气的体积，实验结果会更准确；
B．若将耗氧物均匀撒布在集气瓶内壁上，增大了反应物的接触面积，可以加快实验进程；
C．铁能被磁铁吸引，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气；
D．在实验过程中，耗氧物会缓慢放出热量．

解答 解：（3）按图2连好装置充分反应后，冷却到室温，打开止水夹可观察到水进入集气瓶；
最终量筒中剩余水的体积是39mL，则集气瓶中氧气体积为：100mL-39mL=61mL，空气中氧气的体积分数为：$\frac{61mL}{320mL}$×100%=19.1%．
故填：水进入集气瓶；19.1%．
【交流反思】
（1）在耗氧过程中，食盐的作用是加快铁锈蚀的速率．
故填：加快铁锈蚀的速率．
（2）铁与氧气、水反应生成Fe（OH）2（此生成物的名称是氢氧化亚铁），该反应的化学方程式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2．
故填：氢氧化亚铁；2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2．
（3）A、若考虑集气瓶里耗氧物等的体积、导管里空气的体积，实验结果会更准确，该选项说法正确；
B．若将耗氧物均匀撒布在集气瓶内壁上，增大了反应物的接触面积，可以加快实验进程，该选项说法正确；
C．铁能被磁铁吸引，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，因此可以用磁铁检验是否含有铁，也可以用稀盐酸或稀硫酸检验是否含有铁，该选项说法不正确；
D．在实验过程中，耗氧物会缓慢放出热量，该选项说法正确．
故选：C．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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9．下列说法中，错误的是（　　）
A．加热蒸发食盐水时未用玻璃棒搅拌，会导致局部过热液滴飞溅
B．打磨过的银片放入稀盐酸中，能立即观察到剧烈反应产生大量气泡
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D．将红热的木炭缓慢地伸入盛有氧气的集气瓶中，有利于充分利用氧气和实验现象的观察
10．2016年4月22日是第47个世界地球日，其主体是节约利用资源，倡导绿色简约生活，下列生活方式不符合绿色生活的是（　　）
A．去超市购物，用布袋购物
B．为了卫生，就餐时多使用一次性餐具
C．节约用纸，两面使用
D．节约用电，教室内人走灯灭
7．酸、碱、盐都是重要的化合物，请回答下列有关问题．
（1）家中的暖水瓶使用一段时间后，有一层厚厚的水垢，下列最适宜用来除去暖水瓶中水垢的是C．
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（2）浓硫酸和浓盐酸敞口放置一段时间，溶液的溶质质量分数都会减小，请分析原因．
（3）酸还可用于金属除锈，写出用稀硫酸出铁锈的化学方程式Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O．
（4）用盐酸按如图进行中和反应的实验，其反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O，能够说明盐酸与氢氧化钠发生了化学反应的实现现象是红色消失．
（5）现有部分变质的氢氧化钠样品18.6g与146g溶质质量分数为10%的盐酸溶液恰好完全反应生成CO24.4g．计算样品中NaOH的质量分数．
14．甲和乙可以合成清洁燃料丙，微观过程的示意图如图．下列有关该反应说法正确的是（　　）
A．实现了无机化合物向有机化合物的转化
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6．下列过程中，既存在物理变化又存在化学变化的是（　　）
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13．活学活用化学知识：
（1）用化学用语表示：铵根离子NH4+；锰酸钾中锰元素的化合价K2$\stackrel{+6}{Mn}$O4．
（2）中华紫薇园花香飘万里，你能闻到花香的主要原因是分子在不断运动．
（3）如图是一种照明用的台灯．其中标示的各部件中，属于合成材料的是⑤（填序号）．
（4）你妈用洗涤剂洗衣服上的油渍，是利用乳化原理．
（5）夏天到了，喝凉开水解暑，要检验凉开水和自来水，使用肥皂水．
10．化学是在原子、分子水平上研究物质及其变化的科学．
（1）下面三幅示意图分别表示生成氯化钠的不同化学反应．请根据图示回答相关问题：

①图1是金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观示意图．对图1中的有关叙述错误的是C（填序号）
A．元素的化学性质与原子最外层电子数关系密切
B．Na和Na+的化学性质不同
C．NaCl是由氯化钠分子构成的
D．由Cl→Cl-的转变中，元素种类不变
②图2是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图，该反应的实质是A+B→C，请用微粒符号表示该反应的实质H++OH-=H2O．
③图3表示反应中所涉及的4种物质中属于氧化物的是ClO2（填化学式），NaClO2中氯元素的化合价为+3．
（2）稀盐酸、稀硫酸具有相似的化学性质，是因为它们的水溶液中都含有共同的阳离子H+（填离子符号）
（3）胃酸过多须服用抗酸药．下表为两种抗酸药的有效成分及其构成微粒：
抗胃酸药碳酸氢钠片铝碳酸镁片
有效成分NaHCO3AlMg（OH）3CO3
构成微粒Na+、HCO3-Al3+、Mg2-、OH-、CO32-
由于抗酸药有效成分不同，起抗酸作用（即消耗胃液中盐酸）的微粒也有差异．
①碳酸氢钠中起抗酸作用的微粒是HCO3-（填微粒符号，下同）．
②铝碳酸镁与盐酸的反应为：AlMg（OH）3CO3+5HCl═MgCl2+AlCl3+4H2O+CO2↑．则铝碳酸镁中起抗酸作用的两种微粒是OH-、CO32-．
11．镁是一种活泼金属，除了能与氧气反应，还能与氮气、二氧化碳等反应．为测定镁铝合金（不 含其它元素）中镁的质量分数，称量 ag 镁铝合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通 电使其充分灼烧．下列关于该实验的说法错误的是（　　）
A．氧气要保证充足
B．实验结束后一定要再次称量剩余固体质量
C．用空气代替氧气对实验没有影响
D．灼烧后的固体为氧化镁和氧化铝的混合物，质量大于 ag

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