题目内容

10.某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
【集体讨论】(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体.他们应该选择B.
A.蜡烛      B.红磷      C.硫粉
(2)为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证足量.
(3)为了确保实验的成功,在装药品之前应该检查装置气密性.
【分组实验】在讨论的基础上,他们分组进行了实验.
【数据分析】实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)
组   别123456
进入集气瓶中水的体积(mL)202119202218
(5)通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$.

分析 (1)红磷能在空气中燃烧,且生成物是固体物质;
(2)红磷过量或足量能保证将集气瓶中氧气消耗尽.
(3)为保证红磷与空气中的氧气充分反应,必须把红磷放在集气瓶的中下部;检验装置的气密性是为了确保准确测空气组成,减少误差.
(4)把实验数据求平均值就是氧气的相对准确的数值.

解答 解:(1)蜡烛和硫磺与氧气反应,生成物中有气体,不能准确测定空气中氧气的含量,只有红磷在空气中与氧气反生成固体物质,不影响空气成份的测定,故选B;
(2)只有红磷足量或过量,才能完全消耗集气瓶中的氧气;
(3)检查装置的气密性才能确保成功测定空气主要组成成分;
(4)通过表中数据分析,平均各小组的数值为20mL,即氧气的体积为20mL,所以氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;
故答案为:
(1)B;(2)足量(或过量);
(2)检查装置气密性;
(3)$\frac{1}{5}$.

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,测定空气中氧气的含量时,所选的耗氧剂最好要易在空气中燃烧且生成固体生成物.

练习册系列答案
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20.探究一:为除去铜片中混有的少量铁片,并测定该混合物中铁的质量分数,现有如下A、B两组实验方案.
A:称取一定质量的样品$\frac{加入足量的稀盐酸}{搅拌}$过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量
B:称取一定质量的样品$\frac{加入足量的硫酸铜溶液}{搅拌}$过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量
(1)两种方案,你认为不能达到目的是B(填“A”或“B”),理由是生成的铜盖在铁片表面,使铁不能完全反应.
(2)在你所选取的方案中,若采用加热烘干的方式干燥滤渣,会导致测定的铁的质量分数偏小(填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”).
探究二:某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出.生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究.探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种.
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2,提出猜想的依据是质量守恒定律.
【查阅资料】SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处,它能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是用带火星的木条.
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入澄清石灰水中,看澄清石灰水是否变浑浊.写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式SO2+Ca(OH)2═CaSO3+H2O.
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.

实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色.
【实验结论】铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2
探究三:在铜的冶炼史中我国劳动人民有一项重大发明是“湿法冶金”.在五千年前我国劳动人民还会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动:
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?

【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O)
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
作出猜想】红色固体的成分:
①全部是Cu;②全部是Cu2O;③是Cu和Cu2O的混合物.
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再取少许CaCl2(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水变浑浊,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤现象结论
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的稀硫酸,充分反应红色固体部分减少,溶为变为蓝色猜想①错误
②滤出试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g/猜想②正确
【评价反思】
使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是节约药品(写出1条即可).

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