某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验,利用下列装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想①:有氧气剩余 猜想②:无氧气剩余
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷也被点燃。
图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
(1)红磷燃烧产生的主要现象是________ ,反应的的符号表达式为________ 。
(2)实验开始时用高能激光笔照射,水上的红磷能够燃烧,而水下的白磷不会燃烧,不燃烧原因是_________ 。
(3)在图2中________ (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭。
【结论】
(4)猜想________ 正确,因此用燃烧法测定空气中氧气含量时,选择_______ (填“红磷”或“白磷”)更合适,理由是________ 。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想①:有氧气剩余 猜想②:无氧气剩余
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷也被点燃。
图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
(1)红磷燃烧产生的主要现象是
(2)实验开始时用高能激光笔照射,水上的红磷能够燃烧,而水下的白磷不会燃烧,不燃烧原因是
(3)在图2中
【结论】
(4)猜想
更新时间:2022-10-29 15:41:22
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解题方法
【推荐1】某校研究性学习小组发现铁条在空气中燃烧的产物也为固态,于是提出问题:能不能用镁条测定空气中氧气的含量?对此他们进行了实验探究:
[进行实验]同学们用右图装置进行铁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,发现进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
[实验分析](1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原因是_____________________________ ;
(2)镁条与氧气反应的化学方程式是_____________________________ ;如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的______________________________ %,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
[发现问题]氮气是怎么减少的呢?
假设一:_____________________________ ;假设二:氮气与细沙反应而减少。
[查阅资料]
镁条可以在氮气中燃烧,生成氮化镁固体,已知氮化镁中氮元素化合价为-3价,则该反应的化学方程式为_____________________ ;
[结论与反思]不能用镁条测量空气中氧气的含量,同时对氮气化学性质有了新的认识:_____________________________ (写一点)
[进行实验]同学们用右图装置进行铁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,发现进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
[实验分析](1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原因是
(2)镁条与氧气反应的化学方程式是
[发现问题]氮气是怎么减少的呢?
假设一:
[查阅资料]
镁条可以在氮气中燃烧,生成氮化镁固体,已知氮化镁中氮元素化合价为-3价,则该反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐2】从二百多年前的简单定量到今天的数字化实验.测定空气中氧气的含量”实验不断完善,同学们也在创新实践中传承着科学家严谨求实的科学精神。
【经典回顾】
(1)二百多年前,法国化学家_______ 用定量的方法(如图1)研究了空气的成分揭开了空气的神秘面纱。
【传承发扬】
仿照这个历史上著名实验的原理,引入数字化实验手段,优化实验。化学兴趣小组的同学在老师的帮助下设计了如图2所示的实验装置,用三个不同的传感器测得的装置内温度、氧气浓度和压强的变化趋势如图3所示。
(2)图2实验中观察到红磷燃烧的现象为________ ,反应的文字表达式为________ 。
(3)图3中曲线X是装置内压强变化的趋势,A点对应的实验操作是_______ 。
(4)图3中曲线Y是由_______ (填“温度”或“氧气浓度")传感器测定的。
(5)该实验与教材实验相比较,优点是_______ (答一点即可)。
【实践创新】
同学们查阅资料发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是他们利用脱氧剂来进行如图实验。
【实验步骤】
I.如图4所示,有机玻璃管中的脱氧剂分布紧密,40段封存的空气体积为V1;
II.如图5所示,滚动有机玻璃管,使脱氧剂平铺开,水滴不再移动时,AB段体积为V2;
III.计算出V2与V1的比值。
【实验结论】
V2与V1的比值约为20.94%,即空气中氧气的含量约为20.94%。
【实验反思】
(6)步骤I中若脱氧剂粉末分布不够紧密,就会使实验结果_______ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)步骤II中“使脱氧剂平铺开”的目的是_______ 。
【经典回顾】
(1)二百多年前,法国化学家
【传承发扬】
仿照这个历史上著名实验的原理,引入数字化实验手段,优化实验。化学兴趣小组的同学在老师的帮助下设计了如图2所示的实验装置,用三个不同的传感器测得的装置内温度、氧气浓度和压强的变化趋势如图3所示。
(2)图2实验中观察到红磷燃烧的现象为
(3)图3中曲线X是装置内压强变化的趋势,A点对应的实验操作是
(4)图3中曲线Y是由
(5)该实验与教材实验相比较,优点是
【实践创新】
同学们查阅资料发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是他们利用脱氧剂来进行如图实验。
【实验步骤】
I.如图4所示,有机玻璃管中的脱氧剂分布紧密,40段封存的空气体积为V1;
II.如图5所示,滚动有机玻璃管,使脱氧剂平铺开,水滴不再移动时,AB段体积为V2;
III.计算出V2与V1的比值。
【实验结论】
V2与V1的比值约为20.94%,即空气中氧气的含量约为20.94%。
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解题方法
【推荐3】小明利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。
[查阅资料]白磷的着火点40℃。
[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。
[现象分析]
①将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,现象是_____ 白磷燃烧的文字表达式是_______
②在整个实验过程中,可观察到气球的变化是先_________ 后_________
③待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象一是:注射器中的水自动喷射出来,原因是:__________ ;现象二是:当注射器中的水还剩约________ mL时停止流下。原因是:进入水的体积补充了消耗掉的氧气的体积,使锥形瓶内外气压____ 。
[查阅资料]白磷的着火点40℃。
[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。
[现象分析]
①将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,现象是
②在整个实验过程中,可观察到气球的变化是先
③待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象一是:注射器中的水自动喷射出来,原因是:
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解题方法
【推荐1】化学研究小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用除氧剂吸收瓶内的氧气从而测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是______ ,红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开夹子K,水能倒吸入集气瓶的原因是______ 。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是______ (写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,可判断______ (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,原因是______ 。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,则该替代物应满足的条件是______ 。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用除氧剂吸收瓶内的氧气从而测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,可判断
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,则该替代物应满足的条件是
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解题方法
【推荐2】某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功.
【查阅资料】白磷在40℃能燃烧.
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?
【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.
【现象分析】
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,支持燃烧的气体是______ ,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体______ 燃烧(填“支持”或“不支持”).写出白磷燃烧的化学方程式______ .
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是______ ,出现此现象的原因是______ .
(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,②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流.导致这些现象发生的原因是:①______ ;②______ .
【得出结论】氧气约占空气总体积的______ .
【查阅资料】白磷在40℃能燃烧.
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?
【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.
【现象分析】
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,支持燃烧的气体是
(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,②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流.导致这些现象发生的原因是:①
【得出结论】氧气约占空气总体积的
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适中
(0.65)
【推荐3】空气中氧气含量测定的再认识。
【知识回顾】通过图1测定了空气组成的科学家是___ (填字母序号)。
A.张青莲 B.屠呦呦 C.拉瓦锡 D.门捷列夫
【实验原理】
(1)实验室常用图2所示装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的文字表达式为_______ ;为保证实验结果,实验中用的红磷必须_______ 。
(2)红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减小,烧杯中的水倒吸入集气瓶。
【提出问题】有实验资料表明:燃烧过程中,当氧气体积分数小于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验2,测试结果与理论误差较大。
【实验改进】①根据铁在空气中生锈的原理设计如图3实验装置,再次测定空气中氧气含量,装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
②测得实验数据如表:
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应(一个缓慢氧化的过程),最终生成铁锈。根据表中的数据计算,改进后实验测得空气中氧气的体积分数是_______ (计算结果精确到0.1%)。
(2)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是_______ 。
【知识回顾】通过图1测定了空气组成的科学家是
A.张青莲 B.屠呦呦 C.拉瓦锡 D.门捷列夫
【实验原理】
(1)实验室常用图2所示装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的文字表达式为
(2)红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减小,烧杯中的水倒吸入集气瓶。
【提出问题】有实验资料表明:燃烧过程中,当氧气体积分数小于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验2,测试结果与理论误差较大。
【实验改进】①根据铁在空气中生锈的原理设计如图3实验装置,再次测定空气中氧气含量,装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
②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 | 80mL | 54.5mL | 126.0 mL |
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应(一个缓慢氧化的过程),最终生成铁锈。根据表中的数据计算,改进后实验测得空气中氧气的体积分数是
(2)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是
您最近一年使用:0次