题目内容
【题目】如图1是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图1连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.(白磷40℃即燃烧,燃烧产物与红磷相同)
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(1)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;若实验成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL.
(2)该实验可推论出氮气的性质为 .
(3)若将白磷换成炭粉,该实验能否获得成功?为什么? .
(4)集气瓶里预先装进的50mL水,在实验过程中起到哪些作用?(填写序号)
A.加快集气瓶内气体冷却 B.液封导气管末端以防气体逸出 C.吸收五氧化二磷
(5)图2是另一实验小组对测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题.(已知铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜固体)
①根据下表提供的实验数据,完成如表
硬质玻璃管中空气的体积 | 反应前注射器中空气体积 | 反应后注射器中气体体积 | 实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL | 15mL | 9mL |
②装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 .
③若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些? (列举两条).
【答案】(1)先下降,后上升;70mL
(2)氮气不能与红磷反应,也不能溶于水或与水反应;
(3)不能;因为碳燃烧产生气体,使瓶中大气压不变;
(4)ABC;
(5)①15%;②装置二;能让空气更易流通,全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应;③铜粉的量不足;未待装置完全冷却至室温就读数.
【解析】
(1)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内的压强先增大,后又降低,因此瓶内水面的变化是先下降,后上升;由于空气中氧气约占空气体积的五分之一,容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,所以空气体积是100mL,所以氧气占着20mL,所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL;
故答案为:先下降,后上升;70mL;
(2)水进入瓶内占五分之一.说明氮气不能与红磷反应,也不能溶于水或与水反应;
(3)炭粉尽管能与氧气反应,除去了瓶内的氧气,但由于反应生成了二氧化碳气体,因此瓶内的气体没有减少,气压不会减小,故实验不能测定出空气中氧气的含量.故答案为:不能;因为碳燃烧产生气体,使瓶中大气压不变;
(4)集气瓶内预先装入适量的水,使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大,不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出.同时还可以加快集气瓶冷却,缓冲集气瓶内气压的骤然升高.故答案为:ABC.
(5)①注射器内气体减少的量就是氧气的体积,则实验测得空气中氧气的体积分数为:
×100%=15%;
②装置二与装置一装置比较,装置二中的气球在玻璃管的后部,更易让空气流通,氧气与铜能充分反应;
③在测定空气中氧气的体积分数时,实验后发现测定氧气的体积分数低于五分之一,可能的原因有:①铜粉的量可能不足,没有将氧气消耗尽;②装置可能漏气,;③实验中可能未冷却至室温就读数等.
【题目】我们在学习氧气的化学性质时发现,可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,还与可燃物跟氧气的接触面积有关.某实验小组设计了以下实验,请补充完整实验报告.
实验 | 实验步骤 | 实验现象 | 有关反应的化学方程式 |
A | 取少量硫点燃后放入盛有空气的集气瓶中燃烧 | 发出微弱的淡蓝色火焰 | |
取少量硫点燃后放入盛有氧气的集气瓶中燃烧 | |||
B | 取粗铁丝烧红后放入盛有氧气的集气瓶中燃烧 | 不发生燃烧 | |
取细铁丝烧红后放入盛有氧气的集气瓶中燃烧 | 剧烈燃烧,火星四射 |
通过比较A、B两组对比实验的现象,我们可以得出的规律是 , .