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28、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按右图装置进行实验.
(1)依据的实验原理是
木炭燃烧消耗氧气
.
小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象.经过认真分析,小军发现实验失败的原因木炭燃烧虽消耗了氧气,但产生了新的气体,致使集气瓶内气体压强未减少(答一条).
(2)小军将集气瓶中的细沙改为一种溶液,重复上述(1)实验,有倒吸现象,写出能体现该溶液作用的化学方程式:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.小军还发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的1/5,原因可能是(答一条)
导管内的空气进入集气瓶中(或瓶中的木炭在空气不充足时燃烧,产生了难溶于水的一氧化碳)
.
(3)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条).
分析:(1)利用反应物只与装置内的氧气反应,产生内外压强差,通过测量进入装置内液体的体积或减少气体体积的量,设计实验;由于木炭燃烧后生成等体积的氧气,因此导致装置内的压强几乎不变,故不会有倒吸现象的发生.
(2)要想测定出氧气的体积分数,可以选择碱溶液(如氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾等溶液)将二氧化碳气体吸收掉,就可以达到目的.测得的氧气体积分数小于五分之一,可以从三方面考虑:一、木炭的量不足;二、导管内的空气进入集气瓶内;三、木炭燃烧不充分,生成了一氧化碳.
(3)选择药品时要考虑能否只与氧气反应;生成物应考虑为固体或生成物为气体时,应该选择某种溶液将其吸收等.
解答:解:(1)木炭燃烧消耗氧气;木炭燃烧虽消耗了氧气,但产生了新的气体,致使集气瓶内气体压强未减少.(说明:其它答案合理即可给分)
(2)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O(说明:或写出CO2与KOH、Ca(OH)2等可溶性碱溶液反应的化学方程式也可);导管内的空气进入集气瓶中(或瓶中的木炭在空气不充足时燃烧,产生了难溶于水的一氧化碳).(说明:其它答案合理即可给分)
(3)药品要能在空气中燃烧;或燃烧时只消耗氧气;生成物最好不是气体;如果生成物是气体,则应用其它物质将其完全吸收(说明:只要回答上述任意一条即可)
点评:本题考查测定空气中氧气体积分数药品选择、误差分析以及实验方案的评价.解答此类试题时要熟悉实验原理,并能对实验产生失败的原意从反应物的选择、生成物的状态、气体生成物的吸收做出正确的选择.
练习册系列答案
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小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按右图装置进行实验.
(1)依据的实验原理是
物质燃烧消耗瓶中氧气,使瓶中气压变小,大气压将水压入集气瓶
物质燃烧消耗瓶中氧气,使瓶中气压变小,大气压将水压入集气瓶
.小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象.经过认真分析,小军发现实验失败的原因是(答一条)
木炭燃烧虽然消耗了氧气但又生成了气体二氧化碳,使瓶内气压不能明显减小
木炭燃烧虽然消耗了氧气但又生成了气体二氧化碳,使瓶内气压不能明显减小
.
(2)小军将集气瓶中的细沙改为一种溶液,重复实验(1),有倒吸现象,同时液体变浑浊.写出能体现该溶液作用的文字表达式或化学反应式
二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水
二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水
.小军还发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的
15
.原因可能是(答一条)
木炭的量不足,氧气未被完全消耗
木炭的量不足,氧气未被完全消耗
.
(3)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条)
物质燃烧后的生成物不能为气体
物质燃烧后的生成物不能为气体
.

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