理解:探究空氣中氧氣含量的實驗原理. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)空氣主要是由氮氣和氧氣組成的混合物,請你參與研究性小組有關空氣成分測定和性質(zhì)的實驗探究.
(1)下圖是教材中測定空氣里氧氣含量的實驗裝置.
填寫下表:
實驗現(xiàn)象 結論或解釋
紅磷在集氣瓶中燃燒 反應的化學方程式為:
 
水倒流入集氣瓶中,體積
約占集氣瓶體積的1/5
結論:
 
上述實驗中,常常會出現(xiàn)集氣瓶中水的體積小于1/5的現(xiàn)象,其可能原因是
 

A.裝置漏氣                         B.紅磷過量
C.溫度太高                         D.氮氣溶解
該小組同學根據(jù)空氣中氧氣含量測定的實驗,一致認為:氮氣不能支持紅磷燃燒.你認為該結論是否正確:
 
(選填“正確”或“錯誤”).
(2)該小組的同學對集氣瓶中氮氣的性質(zhì)作了進一步的探究.
物理性質(zhì)探究:
甲同學在實驗探究中設計了如右圖所示的實驗裝置.則該同學設計的目的是為了探究氮氣的
 

化學性質(zhì)探究:
乙同學將點燃的鎂條迅速伸入集氣瓶中,結果發(fā)現(xiàn)鎂條繼續(xù)燃燒,并產(chǎn)生黃色固體.據(jù)此,你能得出什么結論:
 

丙同學用天平稱取2.4g表面處理過的鎂條,在一個完全封閉且充滿足量空氣的容器中完全燃燒,產(chǎn)物冷卻后再稱量,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量小于4.0g.原因是:
 

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實驗是進行科學探究的重要方式,請根據(jù)下圖回答問題:

(1)用圖A所示裝置進行電解水實驗時,a管產(chǎn)生的氣體是
氫氣
氫氣
;
(2)用圖B所示裝置測定空氣中氧氣的含量時,得到的結論是
氧氣約占空氣體積的
1
5
氧氣約占空氣體積的
1
5
;
(3)利用圖C所示方法,把二氧化碳氣體慢慢倒入放有燃著的蠟燭的燒杯中,下層蠟燭的火焰先熄滅.二氧化碳這一性質(zhì)在實際生活中的應用為
滅火
滅火

(4)利用D圖所示方法,探究鐵絲在氧氣中燃燒,選用的細鐵絲應該先進行處理,方法是
用砂紙打磨
用砂紙打磨
,這個變化屬于
物理變化
物理變化

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實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣,寫出反應的化學表達式:
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2

小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進行如下探究:
【提出猜想】除Mn02、CuO外,F(xiàn)e203也可以作KCl03分解的催化劑.
【完成實驗】按下表測定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好).
實驗編號 實驗藥品 分解溫度(℃)
KCl03 580
KCl03、Mn02(質(zhì)量比1:1) 350
KCl03、CuO(質(zhì)量比l:1) 370
KCl03、Fe203(質(zhì)量比1:1) 390
【分析數(shù)據(jù)、得出結論】
(1)由實驗
與實驗④對比,證明猜想合理.
(2)實驗所用的三種金屬氧化物,催化效果最好的是
MnO2
MnO2

【反思】
(3)若要證明Fe203是該反應的催化劑,還要驗證它在化學反應前后質(zhì)量和
化學性質(zhì)
化學性質(zhì)
不變;
【提出假設】催化劑與反應物的質(zhì)量比不同,催化效果不同
小芳又在教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗(見圖I)進行了大膽改進,用圖Ⅱ所示裝置進行實驗(試管的容積為45mL、注射器的針筒潤滑性非常好,不考慮摩擦力),收到了良好的效果.請你對比分析下面圖I.圖Ⅱ所示的實驗,回答下列有關問題:

(4)按圖I所示裝置進行實驗.紅磷在瓶內(nèi)燃燒時,如果止水夾未夾緊,會導致測定結果
偏大
偏大
(填“偏小”、“不變”或“偏大”).
(5 )按圖Ⅱ實驗裝置進行實驗.點燃紅磷前活塞在20ml刻度處.待紅磷與氧氣充分反應,且裝置完全冷卻后,注射器的活塞將停留在
11
11
ml刻度處(結果取整數(shù)).
(6)對照圖I實驗,你認為圖Ⅱ實驗的優(yōu)點是
優(yōu)點:密閉,環(huán)保,測定結果準確,藥品用量少等均可
優(yōu)點:密閉,環(huán)保,測定結果準確,藥品用量少等均可

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實驗是進行科學探究的重要方式,請根據(jù)下圖回答問題:

(1)用A圖所示裝置進行電解水實驗時,a管產(chǎn)生的氣體是
氫氣
氫氣
,檢驗a管產(chǎn)生氣體的方法是
燃著的木條去點燃,氣體能燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰
燃著的木條去點燃,氣體能燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰
,b管接電源的
極.某學習小組的同學測定了兩管逸出氣體的體積,記錄如下:
實 驗 時 間/min 1 2 3 4 5 6 7 8
a管中氣體體積/mL 6 12 20 29 39 49 59 69
b管中氣體體積/mL 2 4 7 1l 16 21 26 31
請回答:理論上a管和b管中氣體的體積比為
2:1
2:1
;雖然裝置氣密性良好、讀數(shù)正確,但電解開始階段兩管氣體的體積比
大于
大于
(填“大于”或“小于”)理論比值,不符合理論比值的原因是
氧氣微溶于水,氫氣難溶于水;部分氧氣可能與電極反應了
氧氣微溶于水,氫氣難溶于水;部分氧氣可能與電極反應了

(2)用B圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量,實驗的現(xiàn)象有
紅磷在瓶內(nèi)燃燒,產(chǎn)生濃厚的白煙;打開止水夾后,水倒流入集氣瓶且約占集氣瓶剩余容積的
1
5
紅磷在瓶內(nèi)燃燒,產(chǎn)生濃厚的白煙;打開止水夾后,水倒流入集氣瓶且約占集氣瓶剩余容積的
1
5
若實測結果偏低,其原因可能是
裝置漏氣或紅磷量不足或未冷卻到室溫就打開了止水夾
裝置漏氣或紅磷量不足或未冷卻到室溫就打開了止水夾
(只寫一條).
(3)C圖實驗中集氣瓶底部裝水的目的是
防止生成物濺落炸裂集氣瓶
防止生成物濺落炸裂集氣瓶

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實驗室常用下列裝置制取有關氣體.
請回答下列問題:
(1)寫出編號儀器的名稱:①________ ②________③________④________
(2)用KMnO4固體來制取O2,應選用上圖中的________裝置(填A或B).該發(fā)生裝置還可以做我們學過的碳酸氫銨、銅綠分解實驗,用寫出這兩個反應的文字表達式:________、________.
(3)C裝置可用來測量生成的CO2氣體的體積,其中在水面上放一層植物油的目的是________,植物油上方原有的空氣對實驗的結果________填“有”或“沒有”)明顯影響.

(4)氨氣(NH3)的密度比空氣的小,極易溶于水,實驗室制取氨氣的反應原理是:
氫氧化鈣(固)+氯化銨(固)數(shù)學公式 氯化鈣(固)+氨氣+水.
實驗室制取氨氣,若選擇A裝置,應該將此裝置如何改動?________.
(5)實驗室里還可采用B圖裝置,通過用MnO2作催化劑分解過氧化氫(H202)的方法制取氧氣.寫出該反應的文字表達式:________.
(6)某研究小組對用H2O2分解生成H2O和O2的實驗條件進行探究.他們進行了以下實驗:
①往盛有5mL5%H2O2溶液的試管中,伸入帶火星的木條,木條不復燃.
②往盛有5mLω%H2O2溶液的試管中,加入a克MnO2,伸入帶火星的木條,木條復燃.
③往盛有5mLω%H2O2溶液的試管中,加入a克Fe2O3,伸入帶火星的木條,木條復燃.
④經(jīng)檢驗,②,③中反應后試管中仍分別含有a克MnO2和a克Fe2O3
問題:
(1)MnO2和Fe2O3是上述反應中的________劑.
(2)實驗②,③中的H2O2的濃度(ω%)以________為宜.
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究.下表選取了部分實驗數(shù)據(jù):用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需的時間

濃度
時間(min)
條件
30%H2O2溶液15%H2O2溶液5%H2O2溶液
a克MnO20.20.82.0
a克Fe2O37.09.016.0
問題:(3)從上表中能得出哪些結論?________.

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