3.我校化学兴趣小组测定空气中氧气的含量,并改进教材方案.

【实验方案】选用实验容积为40mL的试管作反应容器,通过导管与容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置.(白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计)
【实验过程】(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前湍从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明装置的气密性好.
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,可观察现象白磷燃烧,产生大量白烟,放热.写出化学反应方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5,燃烧结束,等到试管冷却后再松形式弹簧夹,预测活塞移动到12mL处.
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却.可观察到活塞的移动现象为先向右移动,再向左移动.
【交流与反思】实际实验中,活塞停止的刻度始终大于理论刻度值.在老师的指导下,同学们利用铁锈原理再次测量空气中氧气的体积分数.
【查阅资料】①脱氧剂的主要成分为铁粉、少许活性炭、少量氯化钠和水.
②铁锈的主要成分化学式为:Fe2O3
【实验原理】铁生锈消耗氧气和水,生成固体铁锈;氧化钠可以加快铁锈的速率.
【实验过程】(1)取一个集气瓶,其实际容积是150mL;取一个量筒,内盛有100mL的水.
(2)室温时,先夹紧弹簧夹,将一定量的脱氧剂悬吊在橡皮塞反面,再将橡皮塞旋紧到集气瓶口,将导气管插入量筒水中.2个小时后打开弹簧夹,观察到量筒内的现象液面下降水进入到集气瓶内.
(3)当量筒内水面高度不再变化,且温度恢复至室温时,读出水面在71mL刻度处.
【数据分析】由上述实验数据可以算出,空气中氧气的体积分数是19.3%.理论上空气中氧气体积分数为21%,请你分析产生这一差异的可能原因是:集气瓶内还有氧气.
20.水是宝贵的自然资源,在工农业生产和日常生活中有着极其广泛的运用.

(一)水资源的现状:
(1)我国淡水属于缺水国之列,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4.北方,有些村庄打深井取用地下水.检验地下水是硬水还是软水,可以取水样加入少量肥皂水,振荡,发现泡沫少,有较多浮渣产生,说明是硬水.使用硬水会给生产、生活带来麻烦,生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度.
(二)水的净化
(2)小刚收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水.其实验过程如图1所示.则:图中A物质是一种絮凝剂,它的名称是明矾;操作①的名称是过滤;操作②主要是除去水中的一些异味和色素,应选用的物质是活性炭.
(3)如图2所示,海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,目前淡化膜法是市场中的主流.高分子半透膜只允许水透过,盐类物质不能透过.海水淡化过程属于物理变化.(填“物理”或“化学”).
(三)水资源的利用
(4)水在生产生活中常用于溶解物质形成溶液.实验室溶解物质时,用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒.
(5)水一种重要的营养物质,被称为“六大营养素”之首.病人输液时常用生理盐水
【0.9%的氯化钠溶液】.医用生理盐水是混合物(选填“纯净物”“混合物”).
(6)分解水可以得到氢气.氢气是一种可燃性气体.由于其清洁、高效、安全、可贮存、可运输等诸多优点,被称为“最理想的绿色能源”.
如图3是电解水的简单装置:根据图中现象判断,乙试管内的气体可以用带火星的木条来检验;实验证明水是由氢元素、氧元素组成的;电解水要消耗大量的电能,科学家正致力于用其他方法由水制氢气,如用TiO2作催化剂,经光照可分解水得到氢气,该反应用化学式表示为2H2O$\frac{\underline{\;TiO_{2}\;}}{光照}$2H2↑+O2↑.
(7)如表是兴趣小组同学一次电解水实验测得的实际数据:
电解时间123456
负极生成气体体积/mL61220293949
正极生成气体体积/mL247111621
分析表中的数据你发现的问题是电解开始阶段负极与正极产生的气体体积比与理论比不相等,均大于2:1,产生这一问题的原因可能是氧气比氢气易溶于水.
(8)【已知通常状况下气体的密度:H2:0.089g/L  O2:1.429g/L】.试根据电解水正、负两极所得气体体积的理论值,计算正、负两极所得气体的质量比为8:1(结果取整数)
 0  151495  151503  151509  151513  151519  151521  151525  151531  151533  151539  151545  151549  151551  151555  151561  151563  151569  151573  151575  151579  151581  151585  151587  151589  151590  151591  151593  151594  151595  151597  151599  151603  151605  151609  151611  151615  151621  151623  151629  151633  151635  151639  151645  151651  151653  151659  151663  151665  151671  151675  151681  151689  211419 

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