15.空气中氧气含量测定的再认识.
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的符号表达式4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气体的压强减小,烧杯中水倒吸到集气瓶.
【问题提出】
有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值往往相差较大.

【实验改进】
Ⅰ.甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量(装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水,会加速铁生锈).
Ⅱ.测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL80.054.5126.0
【交流表达】
(1)根据表中数据计算,改进后测得空气中氧气的体积分数是20.2% (结果精确到0.1%).
(2)从实验原理角度分析,图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是:铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底,使实验结果更准确;测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.
【实验反思】
许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大,其主要原因是:空气中点燃红磷后伸入集气瓶时,瓶内部分空气受热逸出.
7.天然气作为清洁能源已成为我国现代化城市的首选燃料,LNG船是低温运输天然气的专用船舶,被喻为世界造船“皇冠上的明珠”.某兴趣小组的同学围绕着船舶使用的金属材料进行了研究.
【阅读与思考】
(1)在焊接不锈钢管道时,通常要使用氩气作保护气,这是因为氩气的化学性质稳定.
(2)金属在海水中易生锈腐蚀.造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镶嵌另外一种金属.利用该金属与铁的活动性的不同,保护铁不易被腐蚀.
【研究课题1】
一般情况下,两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时,哪种金属先被腐蚀呢?
【实验设计1】将打磨后的金属片进行如图一所示的实验,放置一段时间后将观察到的现象及分析填入下表:
现象分析
甲中:铝片表面出现灰白色物质,铁片表面几乎没有明显现象铝与铁在潮湿的环境中接触,铝首先被腐蚀.
乙中:铁片表面出现红棕色固体,铜片表面几乎没有明显现象铁与铜在潮湿的环境中接触,铁首先被腐蚀.
【得出结论】一般情况下,两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活动性较强(填“强”或“弱”)的金属首先被腐蚀.
【知识应用】造船工业为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镶嵌的金属是D(填编号)
A.银块  B.铜块  C.锡块 D.锌块
(3)LNG船还使用了大量的锌铜合金.
【研究课题2】测定锌铜合金中锌、铜的质量分数
【实验设计2】进行如图二所示的实验.
①实验前,将已经打磨过的块状锌铜合金加工成碎屑其目的是:增大和稀硫酸的接触面积,加快反应速度.
②实验操作步骤:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再次检查装置的气密性,记录量气管的液面位置为5mL,由A向B滴加足量试剂,待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录量气管的液面位置为85mL;将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,用电子天平称其质量为0.416克.
【数据处理】该实验条件下,氢气的密度是0.09g•L-1.根据上述的数据计算锌铜合金中铜的质量分数.(请写出计算过程)
【误差分析】如果操作规范,计算正确,但通过本方案测出的铜的质量分数计算值总是低于真实值,其主要原因是:①加入的稀硫酸占有一定的体积;②有一部分氢气留在试管和导管中.
 0  168611  168619  168625  168629  168635  168637  168641  168647  168649  168655  168661  168665  168667  168671  168677  168679  168685  168689  168691  168695  168697  168701  168703  168705  168706  168707  168709  168710  168711  168713  168715  168719  168721  168725  168727  168731  168737  168739  168745  168749  168751  168755  168761  168767  168769  168775  168779  168781  168787  168791  168797  168805  211419 

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