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17.空氣中氧氣含量測定的再認識.
【查閱資料】
1.白磷的著火點是40℃,紅磷的著火點是240℃,兩種物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體.
2、銅與氧氣在加熱的條件下生成黑色固體氧化銅.
3、二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1).該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點B、C、D.
A.實驗過程中沒有污染        B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的暗紅色固體加熱分解又能得到汞和氧氣    D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡

【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),某化學(xué)興趣小組的同學(xué)按照課本的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗(圖1),但測出的氧氣體積分數(shù)明顯偏小.請你參與探究:
【提出問題】
造成誤差的原因是什么?如何改進課本實驗裝置?
【猜想】
甲同學(xué):可能燒杯中的水倒流結(jié)束后,導(dǎo)氣管內(nèi)有部分水滯留,影響實驗的準(zhǔn)確性;
乙同學(xué):可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故;你還能做的猜想是紅磷量不足,裝置漏氣,裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等(寫一點即可).
【交流與討論】
(1)集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量,使集氣瓶內(nèi)的溫度迅速冷卻到室溫;
(2)丙同學(xué)認為,用木炭代替紅磷也能完成圖2的實驗,但事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液或石灰水;
【探究與反思】
為驗證乙同學(xué)的猜想,將銅粉在殘余氣體中加熱,觀察到銅粉變黑,所以乙同學(xué)的猜想正確(選填“合理”或“不合理”)
(2)大家采用改進的實驗裝置(圖3)進行實驗(左邊玻璃管上面的空氣平均分成了5 等份,并標(biāo)刻度線),待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失,同時能觀察到左邊玻璃管中水上升到1刻度線(左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的15等,得到了較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著白色固體.左玻璃管上端的白色固體主要成分可能是白磷或者五氧化二磷.

分析 【經(jīng)典賞析】根據(jù)使用汞的優(yōu)點進行分析解答;
【進行猜想】根據(jù)本探究實驗一般要注意以下幾點:①裝置的氣密性好;②所用藥品紅磷的量,必須是足量;③讀數(shù)時一定要冷卻到原溫度;④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等.
【實驗與交流】
(1)根據(jù)集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量,使集氣瓶內(nèi)的溫度迅速冷卻到室溫解答;
(2)根據(jù)碳燃燒生成二氧化碳解答;
【探究與反思】
(1)銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體,可以據(jù)此解答該題;
(2)①根據(jù)【查閱資料】可以知道,白磷為白色或黃色固體,可以據(jù)此解答該題;
②五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸,所以其pH小于7,可以據(jù)此解答.

解答 解:
【經(jīng)典賞析】
教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1).該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有在汞槽中起到液封作用;生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣;能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡,故選BCD;
【進行猜想】實驗中所取的紅磷不足(或?qū)嶒炃皼]有夾彈簧夾、實驗裝置可能未冷卻就打開彈簧夾等);
【實驗與交流】(1)集氣瓶中預(yù)先裝少量水的作用是吸收熱量,使集氣瓶內(nèi)的溫度迅速冷卻到室溫;
(2)碳燃燒生成二氧化碳,二氧化碳能被堿性溶液吸收,故事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液或石灰水;
【交流與反思】
(1)銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體,所以若觀察到銅粉變黑則說明裝置殘留有氧氣,即乙同學(xué)的猜想合理;
(2)左邊玻璃管中水上升到1刻度線,根據(jù)【查閱資料】可以知道,白磷為白色或黃色固體,所以左玻璃管上端的黃色固體主要成分可能是白磷固體受熱蒸發(fā)后的附著在玻璃管上的;
答案:
【經(jīng)典賞析】B、C、D
【猜想】紅磷量不足,裝置漏氣,裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等(寫一點即可);
【交流與討論】(1)吸收熱量,使集氣瓶內(nèi)的溫度迅速冷卻到室溫;
(2)氫氧化鈉溶液或石灰水;
【探究與反思】(1)合理;
(2)左邊玻璃管中水上升到1刻度線(左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的15等,白磷或者五氧化二磷.

點評 本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數(shù),屬于實驗方法和過程的探究.這類探究實驗要具體問題具體分析,根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究,從而回答題目給出的問題.本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(1)根據(jù)化合價是否變化分析,下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是(填序號)ACE
A.2Al+3CuO_Al2O3+Cu          B.CO2+H2O═H2CO3 C.2KClO3MnO2_2KCl+3O2↑   
D.CaCO3_CaO+CO2↑            E.CO+H2O_ H2+CO2    F.HCl+NaOH═NaCl+H2O
(2)根據(jù)上面的分析和推理,對下列兩種基本反應(yīng)類型是否屬于氧化還原反應(yīng),作出恰當(dāng)概括:
化合反應(yīng):可能是氧化還原反應(yīng),也可能不是氧化還原反應(yīng)
分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng),也可能不是氧化還原反應(yīng).

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A.
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       風(fēng)力發(fā)電

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2.如圖是A、B、C三種物質(zhì)的溶解度曲線,根據(jù)此圖回答下列問題:
①t1℃時,物質(zhì)A、C的溶解度相同.
②t2℃時,在50g水中加入30g A物質(zhì),充分溶解后,形成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量比是1:3.
③若將B物質(zhì)從它的溶液中析出來,你采用的方法是蒸發(fā)溶劑.

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9.根據(jù)如圖所示列舉的初中常見的裝置圖,回答下列問題:

(1)標(biāo)號為①的儀器的名稱是:長頸漏斗.
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式是:2KMnO4_K2MnO4+MnO2+O2↑,所選用的發(fā)生裝置是A(填字母),用C裝置收集氧氣后,驗滿的方法是將帶火星的木條放于集氣瓶口,若木條復(fù)燃則滿
(3)若收集一瓶氧氣,供紅磷在氧氣中燃燒的實驗時使用,最好選擇的裝置是E(填字母),理由是紅磷燃燒會放出大量熱,試劑瓶下方應(yīng)有少量水,應(yīng)用排水法收集氧氣.
(4)若要制取二氧化碳,在B裝置中裝有石灰石,那么從儀器①中應(yīng)加入稀鹽酸在加試劑之前應(yīng)進行的操作是檢查裝置的氣密性,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.

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(2)氫氣能燃燒,而氮氣不能燃燒為什么?

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7.化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)所取得的豐碩成果,是與實驗的重要作用分不開的.結(jié)合下列實驗裝置圖回答問題:

(1)寫出指定儀器的名稱:M水槽;
(2)下面四種途徑都可以得到氧氣:

丁途徑得到氧氣是物理(填物理或化學(xué))變化.以綠色化學(xué)的理念,你認為甲、乙、丙三種制取氧氣的途徑中,甲(填“甲”、“乙”或“丙”)途徑更能體現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化追求.
(3)用高錳酸鉀制取氧氣的原理是2KMnO4_K2MnO4+MnO2+O2↑(符號表達式),反應(yīng)基本類型為分解反應(yīng).可選用的發(fā)生裝置是A(填字母代號).
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