组卷网 > 初中化学综合库 > 身边的化学物质 > 空气 > 空气的组成 > 测定空气中氧气含量的实验误差分析
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:140 题号:11537292
空气是一种宝贵的资源。
(1)利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化,并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示出气压变化,如图乙所示。
   
步骤1:获取点燃前集气瓶中的气压(图乙中t1时刻前的A点);
步骤2:红磷点燃,获取实验过程中集气瓶内的气压变化曲线,如图乙所示。
①写出红磷燃烧反应的符号表达式_____
②图象中BC 段气压变化的原因是_____,t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,这是因为进行了一个实验操作,即_____
③实验结束时,若进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5,可能的原因是_____(只填一种即可)
④丙为改进的装置,与甲装置相比较,其优点为_____
(2)查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2),现设计以下实验进行验证。已知常温下镁的化合物的颜色和状态如下表:
物质MgOMg3N2
颜色白色淡黄色
状态固体固体
步骤l:用水槽、无底废集气瓶等装配成如图丁所示的装置。另准备一根穿过橡皮塞的铜丝,铜丝末端系一根镁条。
步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡皮塞,充分燃烧,冷却到室温。
步骤3:往水槽中加水使集气瓶内外水面相平。点燃镁条,更换橡皮塞,丁镁条在集气瓶内继续燃烧,发出红光,放出热量。请回答下面问题:
   
①步骤2的目的是______
②步骤3中观察到的现象:瓶内液面_____,镁条在氮气中燃烧的现象是_____
③根据上述实验和你所学的知识,写出镁在氮气中燃烧的符号反应表达式:_____

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】下面是测量空气中氧气体积含量的实验:
   
(1)实验小组按A装置进行实验后,发现进入集气瓶中水的体积超过总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是_____(填序号)。
A 实验前未将橡胶管夹紧;
B 红磷过量;
C 氧气未消耗完;
D 点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢,使空气膨胀逸出
(2)因气体受热迅速膨胀,可能出现集气瓶爆裂、橡皮塞冲出等情况,实验小组将A进行了如B的改进,其所加气球的作用是_____
(3)B实验可以避免不安全因素,但是测得结果仍然不够准确。未形成真正的隔离体。该实验小组通过查阅资料,选定白磷,在如图C所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。
【查阅资料】白磷着火燃烧的温度为40℃,燃烧的现象和产物与红磷一样。
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
(1)将锥形瓶底部放入热水中,目的是_____,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体的性质_____,写出白磷在空气中燃烧的化学方程式_____
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是_____
(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:
①注射器中的水自动喷射出来,导致这个现象发生的原因是:_____
②当注射器中的水还剩约_____mL时停止下流,导致这个现象发生的原因是_____
2020-10-24更新 | 66次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某化学兴趣小组的同学对铁以及含铁物质的相关实验现象产生了兴趣,进行了一系列探究活动,请你一同参与。
探究一:铁丝燃烧产生火星四射的原因   
【查阅资料】日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。
【实验内容】取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧,观察现象
(1)下表是将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录,请你分析完成下表:
物质纯铁丝含碳0.05%的铁丝含碳0.2%的铁丝含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象无火星四射现象,熔断剧烈燃烧,
极少火星
剧烈燃烧,
少量火星
_______
(2)通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象与_______(填元素符号)有关。这种细铁丝燃烧时,同时生成_______(填名称)气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
探究二:对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究,并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。
【查阅资料】铁粉是黑色;铁能与稀盐酸发生反应产生氢气。
同学们在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验。
(3)黑色粉末成分的探究
操作现象结论
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量稀盐酸_______黑色粉末中有铁粉
反应结束之后,发现仍有黑色固体残留,经过②_______(操作名称)、洗涤干燥,获得黑色粉末。取样于试管中,通入氧气点燃,产物通入澄清石灰水。澄清石灰水变浑浊黑色粉末中还有③_______
(4)探究“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致
按图1(夹持仪器已略去)采用传感器收集数据,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,开始收集,观察曲线变化(如图2、图3、图4)。

从收集到的图象看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与_______等物质发生反应,并____热量(填写“吸收”或“放出”),这一反应与铁生锈原理一致。
(5)实验拓展
利用上述原理,同学们设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图5所示,量筒中水的读数为100mL。
①实验过程中,可以观察的现象是_______
②冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)最后量筒内水为61mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为:_______。(结果保留一位小数)

③上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是_______(填字母)
a.装置漏气
b.弹簧夹未夹紧
c.暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
d.最后读取量筒中水的体积是俯视读数
e.温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
2021-10-13更新 | 157次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

(1)如上图所示装置和药品进行实验,待红磷燃烧熄灭、装置冷却后打开止水夹后看到__________________
(2)小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是__________________________
(3)小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶内空气体积的1/5。你认为造成此现象的原因可能是_______________
A.装置有点漏气              B.没有冷却到室温就打开止水夹
C.镁条的量不足              D.镁条与空气中的其它气体发生了反应
(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择和生成物的要求上应考虑的是__________________
(5)小组内同学还对该实验进行了如下改进。(已知试管容积为 35mL).

实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯。       ②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于11mL刻度处,并按上图中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。        ④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是______________(填字母符号)。
A. ①③②④            B. ③①②④        C.   ③①④②
待试管冷却后松开弹簧夹,注射器活塞将从11mL刻度处慢慢前移到约为___________ mL刻度处才停止。
2017-11-04更新 | 146次组卷
共计 平均难度:一般