题目内容

19.如图甲是科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验装置图.

(1)有同学提出,根据甲装置图可以用硫粉取代红磷,但需要进行改进,请说明如何改进?烧杯内的水改用氢氧化钠溶液.
(2)由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害,硫粉燃烧生成的二氧化硫会污染空气.小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数,设计的实验装置如乙图所示.实验时用夹子B夹住橡胶管,打开夹子A,点燃纯净的氢气并迅速插入集气瓶中,使氢气在瓶中燃烧.
①当氢气燃烧的火焰熄灭后,接下来对夹子的操作应是关闭A夹,冷却后,打开B夹
②有同学提出,若用CO取代H2,进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定.你是否认同并简要说明理由:不能,CO燃烧生成CO2气体,瓶中气压不变.

分析 氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫,并且能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
一氧化碳燃烧生成二氧化碳气体.

解答 解:(1)有同学提出,根据甲装置图可以用硫粉取代红磷,但需要进行改进,改进方法是:烧杯内的水改用氢氧化钠溶液,用来吸收反应生成的二氧化硫.
故填:烧杯内的水改用氢氧化钠溶液.
(2)①当氢气燃烧的火焰熄灭后,接下来对夹子的操作应是关闭A夹,冷却后,打开B夹,根据进入集气瓶中的水的体积判断氧气的含量.
故填:关闭A夹,冷却后,打开B夹.
②不能用CO取代H2,因为CO燃烧生成CO2气体,瓶中气压不变.
故填:关闭A夹,冷却后,打开B夹;不能,CO燃烧生成CO2气体,瓶中气压不变.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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4.学习了CO2的有关知识后,同学们查阅资料发现Mg能在CO2中燃烧:2Mg+CO2═2MgO+C,所以镁着火不能来CO2来灭火,但没有找到有关Na能否与CO2反应的介绍.于是同学们展开了钠着火能否用CO2来灭火的探究.
【提出猜想】钠能发生类似于CO2与镁的反应,可能的化学方程式为4Na+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2O+C.
【实验】将燃着的钠伸入装有CO2的集气瓶中,钠能在集气瓶中继续燃烧.
进一步【查阅资料】得知:
①Na2O是白色固体,能与CO2反应生成Na2CO3,也能与H2O反应生成NaOH.
②Ba(OH)2溶于水而BaCO3不溶于水.
③Na2CO3的存在会干扰NaOH的检测.
基于以上资料,同学们认为钠在CO2中燃烧的产物情况有所不同,并对产物提出了以下几种猜想:
Ⅰ.Na2O、C;ⅡNa2CO3、C;Ⅲ.NaOH、C;Ⅳ.Na2O、Na2CO3、C
通过理论分析,猜想Ⅲ(填序号)肯定错误的,理由是NaOH中有氢元素而反应物中没有氢元素,根据质量守恒定律可知Ⅲ错误
【验证猜想】
步骤实验操作主要实验现象结论(燃烧产物判断)
(1)将产物溶于适量水中部分溶解,试管底部有黑色固体燃烧产物中肯定有C
(2)取少量(1)所得上层溶液,加入过量的BaCl2溶液有白色沉淀生成燃烧产物中肯定有Na2CO3
(3)取少量(2)所得上层清液,加入CuSO4(或CuCl2)溶液有蓝色沉淀生成燃烧产物中肯定有Na2O
在步骤(2)中BaCl2溶液为什么要加入至过量?其原因是:完全除去Na2CO3,以免Na2CO3干扰NaOH的检验.
【结论】猜想Ⅳ(填序号)是正确的.

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