题目内容
【题目】小宇同学对上题实验进行了改进,方案如下:
将过量的白磷放入容积为40mL的试管中,用橡胶塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的注射器连接,如图所示(白磷所占体积忽略不计)。
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(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞的前沿从30mL刻度处推至20mL刻度处,松手后若活塞仍能返回至______mL刻度处,则说明_________。
(2)夹紧弹簧夹,加热白磷使其充分反应,试管冷却后再松开弹簧夹,活塞向左移动,最终停留在________mL处。
(3)若不使用弹簧夹,加热白磷充分反应后冷却,可观察到活塞先向_____(选填“左”或“右”)移动,原因是______;最终活塞稳定在________mL处。
(4)若按小宇的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败。例如:______。
(5)小瑞同学也对上题实验进行了改进,将红磷替换成了蜡烛进行测定空气中氧气体积分数的实验。他认为蜡烛更环保,而且取用方便。请评价小瑞改进实验的可行性和准确性。
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可行性评估:____________;准确性评估:____________。
【答案】30mL 装置于气密性良好 22mL 右 白磷燃烧产生热量使试管内空气膨胀 16mL 白磷燃烧,气体积迅速膨胀,气压增大,可能使试管的橡皮塞被喷出或注射器活塞被喷出,也可能导致试管破裂。 蜡烛燃烧虽然能与氧气反应,消耗氧气,但同时又产生二氧化碳气体,使瓶内气压变化不大,所以用蜡烛替换红磷做实验不可行。 因为二氧化碳能溶于水,但溶解的量比较少,当松开弹簧夹时,可能有少量水被倒吸进入瓶中,水的体积与空气中氧气的体积相差比较大,所以用这种方法测量结果不准确。
【解析】
本题是对上一题进行实验改进,利用注射器的读数来判断空气中氧气的含量。
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞的前沿从30mL刻度处推至20mL刻度处,松手后若活塞仍能返回至30mL刻度处,则说明装置于气密性良好。
(2)白磷燃烧消耗了氧气,被消耗氧气的体积按约占空气体积的1/5进行计算:
,活塞向左移动8mL,最终停留在20mL -8mL=12 mL处。
(3)若不使用弹簧夹,加热白磷燃烧,产生热量使试管内空气膨胀,压强增大,可观察到活塞先向右移动,当试管冷却,氧气被消耗,压强减小,活塞又向左移动。此时消耗氧气的是试管内的氧气和注射器内的氧气,体积为:
,最终活塞稳定在30mL-14 mL=16 mL处。
(4)白磷燃烧,气体积迅速膨胀,气压增大,可能使试管的橡皮塞被喷出或注射器活塞被喷出,也可能导致试管破裂。(5)蜡烛燃烧虽然能与氧气反应,消耗氧气,但同时又产生二氧化碳气体,使瓶内气压变化不大,所以用蜡烛替换红磷做实验不可行;因为二氧化碳能溶于水,但溶解的量比较少,当松开弹簧夹时,可能有少量水被倒吸进入瓶中,水的体积与空气中氧气的体积相差比较大,所以用这种方法测量结果不准确。
【题目】以下实验设计能达到目的的是( )
A | B | C | D |
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证明二氧化碳不可燃、不助燃、密度大于空气 | 测定空气中氧气的含量 | 证明可燃物燃烧需要氧气与温度达到着火点 | 证明铁生锈是水和氧气共同作用的结果 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,取木炭粉和氧化铜的干燥混合物1-2.5g用如图所示装置进行实验。
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(1)木炭还原氧化铜的化学方程式为__。实验过程中A装置中试管内产生的现象是__。
(2)酒精灯火焰加金属网罩的目的是____。
(查阅资料)①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu
(进行试验)取一定量的混合物,用上图所示装置进行实验。
序号 | 木炭粉与氧化铜的质量比 | 反应后物质的颜色、状态 | |
1 | 1:9 | 红色固体有金属光泽 | 混有少量黑色物质 |
2 | 1:10 | 混有很少量黑色物质 | |
3 | 1:11 | 混有极少量黑色物质 | |
4 | 1:12 | 无黑色物质 | |
5 | 1:13 | 混有较多黑色物质 | |
(结论与解释)(3)由上述实验可以得到的结论是___,条件最佳。
(反思与评价)
(4)为了检验生成的红色固体中是否含有Cu2O,所需试剂是____。
(5)该装置与教材中的装置相比略作改进,实验结束时,可先用弹簧夹夹紧橡皮管,再熄灭酒精灯,这样做的目的除了防止石灰水倒吸入热的试管,使试管炸裂外,还可以防止____。