题目内容

9.为探究空气的组成,小明用如图A所示装置进行实验.

(1)实验时,取下橡胶塞,点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞,这时看到的现象是:红磷继续燃烧,产生(大量)白烟,该反应的化学方程式为:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.
(2)小明又设计了如图B所示的改进装置,其优点是:操作简单或实验误差小或不污染空气等(只需写一点).从理论上分析,玻璃管内液面最终将上升至1处(填“1”、“2”、“3”、“4”),但实测结果液面往往偏低,其原因可能是:红磷不足或未冷却到室温就观察(只需写一条).
(3)从课本镁条燃烧实验小明得到启发,于是他用镁代替红磷做起了这个实验,实验完毕,冷却后进入集气瓶中水的体积远大于总容积的$\frac{1}{5}$,若装置气密性良好,则可能原因是:镁能与空气中的其他气体(如氮气)反应.

分析 本题的关键是利用A中集气瓶和B中玻璃管上的刻度来测定空气中氧气的含量,首先应让集气瓶和玻璃管充满空气,再根据红磷与氧气反应来观察空气体积的变化.同时运用了压强的知识,内部气体减少,液体会在外界大气压的作用下沿导管进入瓶中或玻璃管中.
(1)该实验是点燃红磷后要迅速塞好瓶塞,易出现误差,一定会出现红磷在瓶外燃烧的过程.
(2)改进后的实验避免了(1)中出现的问题,操作简单,也不会出现红磷在瓶外燃烧的过程.若出现液面偏低,应是红磷不足或是反应后温度过高,气体受热膨胀.
(3)镁条既能与氧气反应又能与氮气反应,所以消耗的气体比只有氧气要多.

解答 解:(1)红磷燃烧会生成五氧化二磷固体颗粒,所以观察现象会看到白烟.反应的化学方程式为:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;
(2)改进的实验可通过铜丝传导热量,使玻璃管中的铜丝和红磷反应,操作比(1)简单;氧气占空气体积的五分之一,所以从理论上液面会上升到刻度1处;若液面偏低,可能是红磷太少或是由于反应放热,导致温度过高,气体膨胀.
(3)由于镁条即能与氧气反应又能与氮气反应,因此消耗的气体体积应大于五分之一.
故答案为:(1)红磷继续燃烧,产生(大量)白烟;4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;
(2)操作简单或实验误差小或不污染空气等;1;红磷不足或未冷却到室温就观察;
(3)镁能与空气中的其他气体(如氮气)反应.

点评 本题对照原来的装置,通过改进的装置对空气中氧气含量的测定进行了考查,较新颖.

练习册系列答案
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【探究过程】
探究内容探究方法现象结论
(1)颗粒大小对
硝酸钾固体溶解
快慢的影响
取相同质量、颗粒大小
不同的两份硝酸钾固体分别
放入盛有等质量、等温度的水的烧杯中
颗粒小的硝酸钾固体
完全溶解,用的时间短.
固体颗粒越小,溶解速率越快.
(2)搅拌对硝酸钾
固体溶解快慢的影响
取两份质量、颗粒大小相同的
硝酸钾固体分别放入盛有等质量、等温度的水的烧杯中,
其中一个烧杯用玻璃棒搅拌
搅拌的烧杯中硝酸钾
固体完全溶解用时间短.
搅拌可以加快固体的溶解速率.
(3)温度对
硝酸钾固体
溶解快慢的影响
取两份颗粒大小、质量相同的硝酸钾固体分别放入盛有等质量的水的烧杯中,
给其中
一个烧杯加热
加热的烧杯中硝酸钾固体
完全溶解所用的时间较短
升高温度可以加快
固体的溶解速率
【迁移应用】要使冰糖比较快的溶解在水中,你的建议是把冰糖研成粉末状、放入热水中并用玻璃棒搅拌.

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