题目内容

16.某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果.请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:

(1)图I中发生反应的符号表达式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;所属基本反应类型化合反应.
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯.②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹.③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管.④读取注射器活塞的数据.
你认为正确的实验操作顺序是③①②④ (填序号).
(3)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1 mL刻度处才停止.

分析 (1)根据红磷的燃烧的现象分析回答;
(2)根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项解答本题;
(3)根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析;

解答 解:(1)图I实验中观察到的现象是红磷燃烧产生大量白烟,充分反应并冷却后水被倒吸入广口瓶中,约占原瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$;
磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷.该反应的化学方程式为:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.所属基本反应类型化合反应;
(2)图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是④①③②.
(3)由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的$\frac{1}{5}$,也就是9mL(即45mL×$\frac{1}{5}$);所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL.
故答案为:(1)4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;化合反应;(2)③①②④;(3)1

点评 此题是关于对空气中氧气含量的实验考查,解题的关键是了解空气中氧气的含量以及相关的实验要求,属于开放型实验分析题,熟练掌握测定的原理、实验的注意事项、实验的现象等是解题的关键.

练习册系列答案
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6.实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末.某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究.
【提出问题1】该样品中含有哪些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3.
(1)则NaOH变质反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应.
②二氧化碳在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解,在27℃、101kPa时的密度为1.8g•L-1.
【实验探究1】
(2)为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
实验操作实验现象实验结论
(a)取少量样品溶于水,加入过量的氯化钙溶液;有白色沉淀产生该反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(b)静置,向将上述反应后的混合液过滤,取滤液加入酚酞试液.溶液变红色证明猜想Ⅱ成立
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】
小红同学设计了如图1所示的装置(铁架台略去),在27℃、101kPa下按下列步骤进行实验:

①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入X溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞.反应结束后,量筒中收集到X溶液220mL.
(3)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是检查装置的气密性.
(4)B中集气瓶盛装的X溶液应为饱和碳酸氢钠溶液.
(5)试管中原有的空气对实验结果没有(选填“有”或“没有”)明显影响.
(6)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为48%(精确至1%).
【提出问题3】怎样提纯该样品得到较纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】
为了得到较纯净的氢氧化钠固体,小亮明设计了如图2所示的实验流程.
(7)操作②的名称是过滤,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是玻璃棒.
(8)该实验中发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
(9)最终所得氢氧化钠固体的质量变质样品中氢氧化钠的质量大于(选填“大于”、“等于”或“小于”).
【反思与交流】
(10)敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质,所以试剂瓶要用橡皮塞密封保存.
(11)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质后某成分的含量,以及除杂提纯物质.为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考问题有①②④⑤⑥(填数字序号);
①选择试剂种类           ②确定试剂用量       ③试剂产地
④实验装置与步骤的设计   ⑤实验安全环保       ⑥测量中减少误差
(12)【实验探究1】中的检验和【实验探究3】中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,它们分别是检验中将碳酸钠转化为氯化钠,以排除对氢氧化钠检验的干扰、除杂中是将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.

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