题目内容

17．已知空气的主要成分是氮气和氧气．某课外活动小组设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示．
（1）该实验中，红磷需稍过量，目的是：耗尽氧气．写出该实验中发生的化学反应方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
（2）造成测得的氧气体积分数偏小的一种原因是红磷不足（或气密性差或未冷却到室温就观察现象）．
（3）若将红磷换成炭粉，并在集气瓶中用足量氢氧化钠溶液吸收生成的气体，该实验能否获得成功？能（填“能”或“否”）．理由是：NaOH溶液吸收CO2使气体体积减小，也可使瓶内气压减小．

分析 本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数

解答 解：（1）红磷燃烧的化学方程式是：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；该实验是为了测定空气中氧气的体积分数，所以需将集气瓶内的氧气充分消耗掉，所以红磷要过量；
（2）造成测得的氧气体积分数偏小的一种原因是：红磷不足（或气密性差或未冷却到室温就观察现象）；
（3）若将红磷换成炭粉，并在集气瓶中用足量氢氧化钠溶液吸收生成的气体，该实验能获得成功，因为
炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，NaOH溶液吸收CO2使气体体积减小，也可使瓶内气压减小．
答案：
（1）耗尽氧气； 4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
（2）红磷不足（或气密性差或未冷却到室温就观察现象）；
（3）能； NaOH溶液吸收CO2使气体体积减小，也可使瓶内气压减小．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．

练习册系列答案
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7．将物质分类是学习化学的一种重要的方法，下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　）
A．纯净的空气、冰水混合物B．液氧、自来水
C．碘酒、食醋D．干冰、高锰酸钾
8．兴趣小组的同学为测定某一铁铜合金中含铁的质量分数，将6g该合金粉末样品，加入溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液160g中，二者恰好完全反应．同时为了充分利用资源，还对反应后的物质进行回收处理．请结合下面图示计算．（计算结果均保留小数点后一位有效数字）
（1）该合金样品中含铁的质量分数；
（2）回收所得固体铜的质量．
5．高纯硅是制造计算机电路芯片的主要原料．请回答：
（1）地壳中硅元素的含量仅次于氧元素．
（2）硅在氧气中燃烧生成二氧化硅，并放出大量的热，可作为来新能源，其反应方程式为Si+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SiO2．
（3）现代社会对能量的需求越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．人们正在开发其他能源如：太阳能、风能（至少填两个）
12．如图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管②中与固体B接触．若试管①中的导管口有较多气泡产生，则液体A和固体B的组合不可能是（　　）
A．水和硝酸铵B．水和生石灰
C．水和氢氧化钠D．双氧水和二氧化锰
2．实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题．

（1）写出图中标号仪器的名称：①试管，②集气瓶．
（2）用大理石和稀盐酸反应制取CO2，应选用的装置是（填代号，下同）BC，发生反应的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．用高锰酸钾制取纯净的氧气应选择的装置为AD，发生反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（3）加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO2，其化学方程式分别是：
①2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑    ②NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑
某同学采用反应①的方法制取CO2，应该选用的发生装置是A，他不选择反应②制取CO2的理由是制得的CO2不纯净．
2．叠氮化钠（NaN3）倍广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究：
【应用研究】
（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，反应方程式为：2NaN3$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$2Na+3N2↑．．
【制备研究】
（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+X，X气体的化学式NH3．
【Na2CO3质量分数测定】
工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图1装置．
（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体．与碳酸钠反应生成二氧化碳气体）．
提示：碱石灰是NaOH和CaO固体，能吸水和二氧化碳气体，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸和水．

（3）装置A的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气．设计的实验步骤为：
①精确称量样品，检查装置气密性；
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③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；
④再打开弹簧夹，鼓入空气；此次鼓入空气的作用是将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置．
⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定3（填数字）个数据．如不用装置C后的球型干燥管装置，则得到的碳酸钠的含量偏大（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）．
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（5）若一定条件下氮气的密度为1.2g/L，现测得量器管中气体体积相同条件下为70ml，则NaN3纯度为92.86%（保留一位小数）．
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常用作少量药品反应的容器是④，用于量取一定体积的液体的仪器是①．
（2）为完成过滤操作，除选用（1）中的部分仪器外，还缺少的玻璃仪器是漏斗、铁架台、滤纸，过滤操作中的二低是指：滤纸边缘略低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘．

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