题目内容
某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显小于1/5。请你参与探究:
![]()
【提出问题】
造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【查阅资料】
| 颜色、状态 | 熔点/℃ | 着火点/℃ | 密度/g·cm-3 | |
| 红磷 | 暗红色固体 | 590 | 240 | 2.34 |
| 白磷 | 白色或黄色固体 | 44.1 | 40 | 1.82 |
【猜想与假设】
甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
你还能做的猜想是____________________________________。
【交流与讨论】
(1)丙同学认为,用木炭代替红磷,就可以消除这个现象,大家认为丙同学的猜想不合理,理由是__________________
______________________________________________________________________________。
(2)他们对课本实验装置进行了如图2的改进。
①甲同学提出应把红磷更换为白磷,理由是_____________________________________________________________;
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,利用了金属铜的______性;
③与课本实验装置相比,该装置的一个优点是___________________________________________________________。
【探究与反思】
(1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想______(填“合理”或“不合理”);
(2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验,待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,左管液面上升了1格,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体主要成分可能是______。
集气瓶未冷却至室温就打开止水夹 (1)木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体,不能形成压强差 (2)①白磷的着火点低,可以较容易地发生燃烧 ②导热 ③在密闭环境中反应,可以减少误差 (1)合理 (2)白磷
常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下
实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是__________________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是____________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
| 常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
| 颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
| 能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;
猜想二:剩余固体是______。
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
| 取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸 | 若固体全部溶解,没有气泡冒出,剩余固体是Fe3O4;若固体全部溶解,有气泡冒出,剩余固体是Fe与Fe3O4 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为____________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是__________________。