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实验的改进
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:189 题号:13331177
学习了氧气的知识,兴趣小组同学对氧气在生活中的应用进行了研究。
(一)小丽研究了家中的家用制氧机(如图1)。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气;减压时,分子筛将所吸附的氮气排放,整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
           
                                                          图1                                                                                                 图2
(1)实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气
【实验记录】
实验步骤实验现象反应的符号表达式
取一只250mL的集气瓶,用_________法收集一瓶气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中木炭燃烧得更旺_________
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。
该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是_________
(2)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量
同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置,进行实验,并重复多次。请补充完善实验记录。
【实验记录】
实验操作主要实验现象实验结论及解释
检查_________/情况良好
加入药品将装置连接固定//
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和bA中水进入到B中,B中水的体积为200mL收集200mL气体
用凸透镜聚光引燃白磷燃烧,产生大量白烟/
待白磷熄灭并冷却到室温进行_____操作_______小丽收集的气体不是纯净的氧气
【数据记录】
实验次序12345
B中剩余水体积/mL10042394138
【数据处理】已知,在如表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为____%。
【实验反思】①这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于_____(填“物理变化”或“化学变化”)。
②导致第1组数据产生较大误差的可能原因是_____
(二)小美听说防毒面罩使用时也能产生氧气,于是进行研究,发现家用防毒面罩中有一种淡黄色粉末。现对其成分和作用进行探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】
(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水、二氧化碳反应放出气体。
【设计实验】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是_____(选填字母)。
a.操作简单               b.无实验污染             c.节约能源
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中。
   
①若无现象,则此粉末为________
②若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是_____;烧杯中出现气泡,说明_____
【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
【问题讨论】兴趣小组通过讨论,认为过氧化钠(Na2O2)与水和二氧化碳反应生成的气体都是O2。你可采用_____操作加以验证。

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【推荐1】(一)、如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连接好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.(白磷40℃即燃烧,燃烧产物与红磷相同且易与水反应生成磷酸)
(1)该实验中白磷需稍过量,目的是______
(2)白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中,集气瓶内水面的变化是_______;若实验成功,最终集气瓶中水的体积约为_____mL.
(3)该实验还可推论出氮气的性质是:氮气_____(填难或易)溶于水,其化学性质(填“活泼”或“不活泼”).______
(4)集气瓶里预先装进的50mL水,在实验过程中起到的作用有_____(填写序号)
A.加快集气瓶内气体冷却   B.液封导气管末端以防气体逸出   C.吸收五氧化二磷.

(二).实验是科学探究的重要方法.如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题.

(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数
25mL15mL9mL______

(2)装置一和装置二中气球的位置不同,我觉得装置二更合理,理由是_____
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?__________
2017-10-17更新 | 150次组卷
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【推荐2】某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行了分组实验探究。

                                                     图1
I组:
(1)为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证__________
(2)小组同学共同设计图1所示的两套装置,你认为合理的是_______(填序号)。为了确保实验的成功,在装药品之前应该________
(3)在讨论的基础上,他们分组进行了实验。
【数据分析】实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)
组别123456
进入集气瓶中水的体积/mL202119202219
通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_________
Ⅱ组:Ⅱ组同学发现I组实验可能产生实验误差,对实验进行了改进,图2是Ⅱ组同学测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。

                                                            图2
(4)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数
15mL15mL9mL_________

(5)装置中气球的作用是_________
(6)装置一和装置二中气球的位置不同,_________(填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是_________
(7)如何测量具支试管的体积__________
(8)硬质玻璃管中发生反应的文字表达式为_________
2023-02-18更新 | 223次组卷
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【推荐3】甲同学对寒痛乐熨剂(简称“寒痛乐”)的发热原理产生了浓厚兴趣,于是带了几包寒痛乐,来到实验室对其进行研究。
【查阅资料】
[用法用量]外用,一日1次。将外袋剪开,取出药袋,晃动数次,使药物充分松散,接触空气,手摸有热感时,置于固定袋内,覆盖于痛患处,每袋可发热不少于15小时。
[原料层]铁、蛭石、活性炭、水等。
[作用原理]铁跟氧气和水反应生成氢氧化铁(固体),并放热。
【实验一】验证寒痛乐成分中所含铁的化学性质。
步骤实验操作实验现象
将寒痛乐打开,将药物倒入一烧杯中,观察。药物为黑色固体粉末
   
用一条形磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触,取适量吸附在磁铁上的黑色粉末放于燃烧匙,在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中,观察。
剧烈燃烧,
Ⅱ中实验现象为:_______。此实验集气瓶中加水的作用是:_______。该反应的化学方程式为:_______
【实验二】用寒痛乐熨剂药粉测定空气中氧气的含量。甲同学设计了如图所示装置,进行实验。
【实验记录】
步骤实验操作主要实验现象实验结论及解释
   
连接好装置如图所示,打开弹簧夹,然后
                装置的气密性良好
加入足量药品,迅速将胶塞盖严并充分振荡
            
进入集气瓶内水的体积即为空气中氧气的含量。
Ⅰ中的实验操作为:_______;实验现象为_______。Ⅱ中的实验现象为_______
【实验反思】乙同学认为甲同学所做“寒痛乐药粉测定空气中氧气的含量”的实验不能证明上述结论,他将操作改进后再进行测量,得到了较为准确的结果。
该实验要想结果精确,需要注意的事项有:_______(至少写2点)。
2021-11-07更新 | 119次组卷
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