题目内容
【题目】某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图所示),但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究:
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(提出问题)造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(查阅资料)红磷、白磷的一些性质如下表:
颜色、状态 | 熔点/℃ | 着火点/℃ | 密度/(g/cm3) | |
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:可能是导管内原含有空气,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。
你还能作出的猜想是_____ ;___________(两个)。
(交流与讨论)
(1)丙同学认为用木炭代替红磷,他的猜想不合理,理由是______
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(2)他们对课本上的实验装置进行了右图所示的改进(其他仪器忽略)。
①甲同学提出应把红磷换为白磷,则白磷燃烧文字表达式________。
②与课本上的实验装置相比较,该装置的两个优点是________;___。
【答案】气密性不好; 红磷量不足;装置没有冷却到室温就打开止水夹(随便两条都可以) 木炭燃烧后生成气体,使瓶内气压变化不大 白磷+氧气
五氧化二磷 装置始终密闭,使测量更准确; 减少空气污染;不会造成塞子冲出(任意两条)
【解析】
(1)测定空气中氧气的体积分数实验中,如果测出的氧气的体积分数明显小于1/5,原因可能是气密性不好;红磷量不足;装置没有冷却到室温就打开止水夹等,故填①气密性不好; ②红磷量不足;装置没有冷却到室温就打开止水夹(随便两条都可以)。
(2)木炭与氧气反应后生成二氧化碳气体,使反应前后压强变化不大,现象不明显,达不到预期的实验效果,故填木炭燃烧后生成气体,使瓶内气压变化不大。
(3)①白磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,故文字表达式写为白磷+氧气
五氧化二磷。
②点燃白磷不需打开塞子,装置始终密闭使测量更准确;装置始终密闭,能够减少空气污染等,故填装置始终密闭,使测量更准确;减少空气污染;不会造成塞子冲出等(任意两条)。
【题目】小余阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰(MnO2)还可用氧化铜(CuO)等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣.
(提出问题)氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
(设计实验)小余以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)
实验序号 | 氯酸钾质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2g | / | |
② | 1.2g | CuO 0.5g | |
③ | 1.2g | MnO2 0.5g |
①上述实验应测 量的“待测数据”是________________ .
②若实验②比实验①的“待测数据”____________ (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解.
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是____________,小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂,但小淳同学对此提出了异议,小淳同学设计了如下实验:将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中,加热,伸入带火星木条,发现木条很快复燃.小淳同学这样做目的是____________;
(预期结论)氧化铜也能作氯酸钾的催化剂.
(评价设计)你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是____________; 写出实验②反应的化学方程式________