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5.用来测定空气成分的方法很多,图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中含量的方法.实验操作有如下主要步骤:①将燃烧匙伸入广口瓶,并塞上塞子   ②点燃燃烧匙中的红磷    ③先用弹簧夹夹紧乳胶管   ④燃烧完全并冷却后,打开弹簧夹.
正确的操作顺序是(写号)③②①④.
(1)实验中看到的现象是产生大量的白烟
等集气瓶冷却后看到的现象是:水会从导管进入集气瓶水量约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$
本实验同时证明了氮气有不支持燃烧 的化学性质.
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的$\frac{1}{5}$,你认为导致这一结果的原因可能是(写一条)红磷的量不足.
(3)上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替,原因是:木炭和硫燃烧生成的CO2、SO2与消耗的氧气的体积相等,木炭和硫燃烧前后集气瓶内的压强不变.

分析 (1)根据测定空气中氧气含量的实验的过程及步骤分析;
(2)根据测定空气中氧气含量的实验的注意事项分析;根基实验完后,集气瓶内剩余的气体主要是氮气分析其性质;
(3)根据木炭和硫燃烧生成的CO2、SO2与消耗的氧气的体积相等,木炭和硫燃烧前后集气瓶内的压强不变.

解答 解:(1)测定空气中氧气含量时,先用弹簧夹夹紧胶皮管,再点燃燃烧匙中的红磷,将燃烧匙伸入广口瓶,并塞上塞;燃烧完全后,松开弹簧夹.所以正确的操作顺序是③②①④;打开止水夹前看到磷燃烧的现象红磷燃烧,产生大量的白烟,最终熄灭;而打开止水夹后由于氧气的消耗瓶内气压变低,所以水会从导管进入集气瓶水量约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$;由于实验完后,集气瓶内剩余的气体主要是氮气,由此可以得出氮气是难溶于水、不支持燃烧的气体等.
(2)若测量结果偏低,可能的原因有:红磷的量不足,装置漏气等;
(3)上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替,原因是:木炭和硫燃烧生成的CO2、SO2与消耗的氧气的体积相等,木炭和硫燃烧前后集气瓶内的压强不变.
故答为:
(1)③②①④;产生大量的白烟;水会从导管进入集气瓶水量约占集气瓶容积的$\frac{1}{5}$;不支持燃烧;
(2)红磷的量不足;
(3)木炭和硫燃烧生成的CO2、SO2与消耗的氧气的体积相等,木炭和硫燃烧前后集气瓶内的压强不变.

点评 通过回答本题要学会通过实验现象推实验结论的方法,由表面现象考虑本质特点再进一步推算物质的性质.

练习册系列答案
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14.某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验.请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;
猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;
猜想Ⅲ:NaOH和Na2CO3.
【实验与探究】
(1)实验如下:
实验操作步骤实验现象结论及解释
步骤一:取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸.实验过程中始终没有气泡产生.则证明猜想Ⅰ成立.
步骤二:另取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液.实验过程中产生白色沉淀.则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立.此过程中发生反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl.
(2)为了进一步的验证猜想结果,小明同学提出如下实验方案:继续步骤二的实验,过滤,然后向滤液中滴加无色酚酞试液,若酚酞变红,则猜想Ⅲ成立;若酚酞不变红,则猜想Ⅱ成立.
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈碱性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是加入过量的氯化钡溶液.
(3)实验小组的同学展开讨论,又提出了一个定量实验方案,通过测定产生沉淀的质量来证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立.实验如下:准确称取m克固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥称得沉淀的质量为n克,若猜想Ⅱ成立,则m与n的关系式为(用含m和n的等式或不等式表示,下同)$\frac{106}{197}$n=m;若猜想Ⅲ成立,则m与n的关系式又为$\frac{106}{197}$n<m.
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.

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