28. 有关空气组成的研究与发现对化学的发展做出了重要贡献。
Ⅰ拉瓦锡的研究:用加热汞的方法测定空气中氧气的含量。
如图1所示,拉瓦锡把少量的汞放在密闭的玻璃容器中连续加热12天后,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器内空气体积减少了约五分之一。收集汞表面生成的红色粉末(氧化汞),置于另一容器内强热得到了汞和氧气,且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气体积。
(1)上述实验中,使用汞的优点有
___________A汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体
B时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽
C实验过程中没有污染
D生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)继拉瓦锡研究后,英国科学家瑞利经多次实验发现:从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度。造成这一差异主要与空气中的
_______相关。
II兴趣小组A的实验:用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量,并用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况,如图3所示。
【进行实验】
活动1:证明红磷熄灭后,氧气还有剩余
实验装置 | 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| I用高能激光笔照射匙中的红磷 | 红磷燃烧,放出大量热,一段时间后熄灭,白磷始终不燃烧 | 红磷熄灭后,氧气还有剩余 |
II冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,用高能激光笔照射 | 白磷_____
|
【解释与结论】
(1)红磷燃烧的符号表达式为
__________(2)步骤中白磷的现象是
_________(3)实验中气球的作用是
_________活动2:探究影响剩余氧气浓度的因素用如图2装置进行实验,得到数据如表。
可燃物 | 白磷 | 红磷 | 木炭 |
着火点/℃ | 40 | 240 | 370 |
生成物状态 | 固态 | 固态 | 气态 |
剩余氧气浓度 | 3.1% | 7.0% | 14.0% |
(4)通过对比右表中红磷和白磷的相关数据,可以得出影响剩余氧气浓度的因素可能是
_________(5)结合以上探究及实验数据,在“测定空气中氧气含量”的实验中,通常使用红磷而不用木炭的原因可能有
_______Ⅲ兴趣小组B的实验:用如图4所示装置(夹持装置已略去)测定空气中氧气的含量。
已知:①白磷的着火点为40℃;,②带刻度玻璃管读数从上往下增大。
【实验步骤】
(1)检查图甲装置的气密性:往管B中加适量水,塞紧管A上端的橡皮塞,调整管B的高度,使管B内液面高于另一侧液面,过一段时间,当观察到现象:
__________说明装置气密性良好。
(2)如图乙所示,将稍过量的白磷放入燃烧匙,塞紧橡皮塞,调整管A与管B内液面处于同一水平线,读取管B内液面读数V
0。
(3)用激光笔点燃白磷,可观察到管A内白磷燃烧,待冷却至室温,调整管A与管B内液面处于同水平线,读取管B内液面读数V
1(如图丙所示)。
(4)如图丁所示,打开管A上端橡皮塞,将管A位置下移,管B上移,至管A中充满水,立即再塞紧上端橡皮塞,调整管A与管B内液面处于同水平线,读取管B内液面读数V
2。
【数据记录与处理】
某次实验记录数据如下表,请根据数据计算并填写表中空格。
V0/ml | V1/ml | V2/ml | 管A中氧气所占的体积(ml) | 管A中空气的体积(ml) | 空气中氧气含量(用数值列式即可) |
1.87 | 8.02 | 31.60 | ______ | _______ | ______ |
重复3次实验,计算出空气中氧气含量的平均值。
【实验评价】
与教材实验(装置如图5所示)比较,本实验的优点是
__________(写一条)。