题目内容
【题目】实验小组同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。
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(1)连接仪器,检查装置气密性。点燃燃烧匙内足量的红磷后,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。整个实验过程中的观察到现象是______。
(2)红磷燃烧的化学方程式为______。在整个实验过程中集气瓶内压强的变化为______。
(3)下列有关该实验的说法中,正确的是______(填字母序号,下同)。
A.红磷点燃后,燃烧匙缓慢伸入集气瓶会导致测量结果偏大
B.装置未冷却至室温就打开弹簧夹立即读数,导致测量结果偏大
C.冷却过程中有空气进入集气瓶,导致测量偏小
D.该实验可以说明空气是混合物
(4)该小组同学尝试使用其它物质代替红磷进行上述实验,并且查阅了相关资料,如下所示。
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下列物质中,不能用于代替红磷进行该实验的有______。
A. 木炭 B. 铁丝 C. 镁条
(5)该小组同学又查阅了以下的资料:
资料:SO2和NaOH在常温下反应生成H2O和易溶于水的Na2SO3。
据此改进实验装置,如下图所示。
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用硫粉代替红磷进行实验。待装置冷却至室温,将足量的浓氢氧化钠溶液挤入瓶中,并充分振荡。之后打开弹簧夹,实验获得成功。此实验能用硫粉代替红磷的原因是______。
【答案】暗红色的红磷在空气中燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟 ,放出大量热。待装置冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶中原空气体积的1/5 2P+5O2
2P2O5 压强先增大,后减小至大气压以下,(待打开止水夹)后又恢复至与大气压相等。 ACD ABC 硫燃烧消耗氧气,生成的SO2气体又被氢氧化钠溶液全部吸收,且不生成其他气体,瓶中的气体减少量约等于O2消耗量,导致瓶内压强减小,烧杯中的水进入瓶中,约占瓶内空气体积的五分之一
【解析】
(1)暗红色的红磷在空气中燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟 ,放出大量热;待装置冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶中原空气体积的1/5;
(2)红磷燃烧的产物是五氧化二磷,其化学方程式为:2P+5O2
2P2O5;实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升;冷却后由于氧气减少压强又会减小;打开止水夹后又恢复至与大气压相等;
(3)A、红磷点燃后,燃烧匙缓慢伸入集气瓶,会使集气瓶内空气逸出,导致实验结果偏大,故此项正确;B、没等装置冷却就打开弹簧夹会使进入集气瓶中的水少,导致实验结果偏小,故此项错误;C、实验装置漏气,那么外界空气就会进入集气瓶内,因此测得氧气的体积分数小于五分之一,故此项正确;D、因为水不能充满集气瓶,说明空气中除去氧气外还含有其它物质,可以说明空气是混合物,故此项正确;
(4)木炭和氧气反应生成二氧化碳气体,铁丝和空气不会燃烧,镁能与氮气反应,所以都不能用来测定空气中氧气的含量;
(5)硫燃烧消耗氧气,生成的SO2气体又被氢氧化钠溶液全部吸收,且不生成其他气体,瓶中的气体减少量约等于O2消耗量,导致瓶内压强减小,烧杯中的水进入瓶中,约占瓶内空气体积的五分之一。