题目内容

4.仔细分析下列几种情况:①红磷的量不足; ②燃烧匙插入太慢,塞紧瓶塞前空气受热逸出;③装置漏气,红磷燃烧时空气受热逸出集气瓶; ④装置漏气,冷却时空气进入集气瓶; ⑤燃烧前未将弹簧夹关闭,导致容器内气体受热膨胀从导管口逸出; ⑥未等完全冷却就观察; ⑦容器内有没反应完的氧气; ⑧导管里事先装满一部分水; ⑨用蜡烛代替红磷进行空气中氧气含量的实验探究.试回答:
(1)可能导致进入瓶内水的体积明显小于瓶体积的$\frac{1}{5}$的原因有装置漏气;红磷的量不足;
(2)可能导致进入瓶内水的体积明显大于瓶体积的$\frac{1}{5}$的原因有止水夹有没有夹紧;燃烧匙伸入是否过慢等.

分析 根据红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、注意事项进行分析可以知道:造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可以从以下四个方面考虑:(1)装置是否漏气;(2)红磷的用量是否充足;(3)瓶内的氧气是否耗尽;(4)装置是否冷却到室温;而造成测得氧气的体积分数大于五分之一的因素可以从以下两各方面考虑:(1)止水夹有没有夹紧;(2)燃烧匙伸入是否过慢等,可以根据这几个方面来分析并解答该题.

解答 解:(1)实验装置漏气,由于冷却至室温时瓶外空气进入瓶中,会导致进入水的量偏小;实验中所取红磷的量不足时,会导致装置内氧气不能全部消耗,因此使测得氧气的体积分数会小于五分之一;
(2)可能导致进入瓶内水的体积明显大于瓶体积的$\frac{1}{5}$的原因有:止水夹有没有夹紧;燃烧匙伸入是否过慢等.
故答案为:
(1)装置漏气;红磷的量不足;(2)止水夹有没有夹紧;燃烧匙伸入是否过慢等

点评 探究空气的成分,利用的原理是固态红磷燃烧消耗瓶内氧气(气体)同时生成固态物质五氧化二磷,造成瓶内气压改变,而外界气压不变,形成气压差而导致一些现象发生.

练习册系列答案
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12.根据初中化学知识,探究空气中氧气含量实验.小明根据所学内容,红磷、白磷、木炭、镁条都可以和氧气发生反应,但是哪种物质更适用于测定空气中氧气含量,小明进行如下探究.
【探究问题】红磷、白磷、木炭、镁条几种物质,哪种更适用于测定空气中氧气含量?
【查阅资料】
①红磷、白磷对比情况
红磷白磷
状态暗红色固体 无毒蜡状固体 有毒
燃烧温度240℃40℃
②镁条可以与空气中多种物质反应,如N2、CO2
【探究过程】
如图所示,按照实验装置进行实验,探究几种物质测定空气中O2含量的可行性.
①红磷、白磷探究实验
小明认为选用红磷进行实验,其原因是红磷无毒,白磷有毒;
写出红磷与氧气燃烧的化学方程式:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
②若将实验药品改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,水不倒吸入集气瓶的原因是C和O2反应生成CO2,反应前后集气瓶内气体体积不变.
③若将实验药品改为镁条,反应结束后降至室温,观察到水倒吸入集气瓶大于$\frac{1}{5}$.根据资料信息,小明知道镁条可以与空气中的氮气、二氧化碳发生反应,进而影响反应结果.镁条与氮气反应可以生成氮化镁(Mg3N2),请写出相应的化学方程式:3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2
【探究结论】几种物质中,红磷是最适用于测定空气中氧气含量.
13.学习小组的同学在老师的帮助下对黄铜中铜和锌的含量展开探究.
【提出问题】测定黄铜中锌、铜的质量分数.
【实验原理】利用铜和锌与稀盐酸(或稀硫酸)反应性质的差异,进行测定.
【实验装置】学习小组经过讨论,设计出了如图所示两种的“测定铜锌合金样品中锌的质量分数”装置(图中固定装置已略去)

(1)B中发生反应的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)实验中拟测定的量,除了向B中加入的黄铜粉末质量外,若用装置甲则要测铜的质量,若用装置乙则要测排入量筒中水的体积和计算氢气的质量(室温恒定且室温下气体密度、稀硫酸密度浓度、已知)
(3)需检查气密性的装置是乙(填“甲”或“乙”)
【实验操作、计算及分析】
(4)先用热碱液除去黄铜表面的油污,再用水冲冼黄铜,然后再将黄铜放在稀硫酸中浸泡片刻,将黄铜放在稀硫酸中浸泡的目的是除去碱液.最后用蒸馏水清洗干净,干燥,取少量研碎,并称取出两份黄铜粉末,质量均为2g.
(5)将2g试样放入装置甲的B中,由注射器A向B缓缓注入足量稀硫酸,待B中不再有气体产生气体后,将B中混合物过滤,洗涤滤渣(请将此实验步骤补充完整) 并干燥、称得质量为1.35g,则黄铜中锌的质量分数为32.5%.
(6)之后又用装置乙进行了测量,尽管计算正确无误,但得出的锌的质量分数比装置甲偏大,可能的原因为稀硫酸进入试管,把一部分空气排入C中(写出一种即可).

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