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15.化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下,對測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究.
【實(shí)驗(yàn)回顧】圖1是實(shí)驗(yàn)室用燃磷法測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)紅磷燃燒冒出濃厚的白煙,有關(guān)的化學(xué)方程式是4P+5O2(diǎn)_2P2O5
(2)磷燃燒消耗氧氣,并且生成固體,使得集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小,于是燒杯中的水倒吸到集氣瓶里,以彌補(bǔ)氧氣的體積從而粗略測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù).
(3)燃燒結(jié)束后,當(dāng)集氣瓶冷卻到室溫時(shí)才能松開止水夾讀數(shù).                        
【問題提出】磷燃燒過程中,當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于5.9% 時(shí)燃燒就無法繼續(xù)進(jìn)行,因此通過圖1裝置測得的結(jié)果與理論值相差較大.
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】根據(jù)鐵生銹的原理,同學(xué)們設(shè)計(jì)出如圖2所示的裝置. 再次測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),主要的實(shí)驗(yàn)步驟與過程如下:
(1)用水量法測出集氣瓶的容積約是320mL,然后在量筒里裝入100mL水.
(2)將4g鐵粉、5g碳粉混合均勻,再滴入適量的食鹽溶液,制成耗氧物,裝入布袋.
(3)按圖2連好裝置充分反應(yīng)后,冷卻到室溫,打開止水夾可觀察到水被吸入導(dǎo)管;最終量筒中剩余水的體積是39mL,從而測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是19.1%(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)
【師生交流】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們又交流探討了如下問題:
(1)在耗氧過程中,食鹽的作用是加快反應(yīng)速率.
(2)鐵在空氣中生銹的過程比較復(fù)雜,首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成Fe(OH)2(此生成物的名稱是氫氧化亞鐵),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
(3)下列是同學(xué)們對于用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)表的觀點(diǎn),其中不正確的是C(填字母).
A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積,導(dǎo)管里空氣的體積,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確
B、若將耗氧物均勻散布在集氣瓶內(nèi)壁上,可以加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程
C、若證明實(shí)驗(yàn)后的耗氧物中還有鐵,只能用磁鐵吸引
D、在實(shí)驗(yàn)過程中,耗氧物會(huì)緩慢放出熱量.

分析 根據(jù)紅磷燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及化學(xué)方程式的書寫解答,根據(jù)題干提供的使用鐵粉測定氧氣含量的方法進(jìn)行分析解答即可.

解答 解:【實(shí)驗(yàn)回顧】
(1)紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙,生成五氧化二磷固體,故填:白煙;4P+5O2(diǎn)_2P2O5;
(2)磷燃燒消耗氧氣,并且生成固體,使得集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小,于是燒杯中的水倒吸到集氣瓶里,以彌補(bǔ)氧氣的體積從而粗略測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù).故填:壓強(qiáng),氧氣;
(3)需要等到冷卻至室溫才能打開止水夾,故填:冷卻到室溫;
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
(3)耗氧物消耗氧氣,導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)變小,故打開止水夾會(huì)發(fā)現(xiàn)水被吸入導(dǎo)管,最終量筒中剩余水的體積是39mL,說明消耗的氧氣的體積是:100mL-39mL=61mL,故氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:61ml320mL×100%≈19.1%,故填:水被吸入導(dǎo)管,19.1%;
【師生交流】
(1)在耗氧過程中,食鹽加速鐵的銹蝕,從而加速反應(yīng),故填:加快反應(yīng)速率;
(2)Fe(OH)2是氫氧化亞鐵,鐵、氧氣和水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,故填:氫氧化亞鐵,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
(3)A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積,導(dǎo)管里空氣的體積,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確,正確;
B、若將耗氧物均勻散布在集氣瓶內(nèi)壁上,可以加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,正確;
C、若證明實(shí)驗(yàn)后的耗氧物中還有鐵,不一定只用磁鐵吸引,還可以加酸觀察是否產(chǎn)生氣體,錯(cuò)誤;
D、在實(shí)驗(yàn)過程中,耗氧物會(huì)緩慢放出熱量,正確;
故選:C.
答案:
【實(shí)驗(yàn)回顧】
(1)白煙;4P+5O2(diǎn)_2P2O5;
(2)壓強(qiáng),氧氣;
(3)冷卻到室溫;
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
(3)水被吸入導(dǎo)管,19.1%;
【師生交流】
(1)加快反應(yīng)速率;
(2)氫氧化亞鐵,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
(3)C.

點(diǎn)評 本題考查的是氧氣的含量的測定以及實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn),完成此題,可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行.

練習(xí)冊系列答案
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5.下列氧氣的用途中是利用氧氣可以支持燃燒并放出熱量這一性質(zhì)的是( �。�
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6.下列數(shù)據(jù)是相應(yīng)物質(zhì)的近似pH,其中一定呈堿性的是(  )
A.
(9.5~10.5)液體肥皂
B.
(3.3~5.2 )菠蘿汁
C.
(2.0~3.0)檸檬汁
D.
(6.5~7.5)飲用水

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3.二氧化氯是一種高效消毒劑在2003年防止“非典”工作中起到了重要作用.KClO3和濃鹽酸在一定溫度下會(huì)生成二氧化氯2KClO3+4HCl(濃)═2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是 ( �。�
A.只有還原性B.還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性

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10.如圖所示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作中,正確的是( �。�
A.
    固體取用
B.
 聞藥品氣味
C.
    加熱液體
D.
  氧氣驗(yàn)滿

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20.物質(zhì)都是由微觀粒子構(gòu)成的,下列物質(zhì)由原子構(gòu)成的是(  )
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7.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),試回答:

(1)該裝置存在的一個(gè)主要問題是缺少尾氣處理裝置,你的改進(jìn)方法是在導(dǎo)管的末端系一個(gè)氣球.
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先通入一氧化碳的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸.
(3)實(shí)驗(yàn)過程中圖A處玻璃管中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色粉末變紅色,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+CuO_Cu+CO2.B處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁.發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
(4)該同學(xué)在反應(yīng)停止后稱量反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了4.8g,請你計(jì)算下參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量是多少?

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4.人類社會(huì)的發(fā)展離不開能源,下列說法正確的是( �。�
A.開采海底石油是為了開發(fā)新的能源
B.化學(xué)電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置
C.人類生存所需要的能量都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的
D.氫能是未來最理想的能源主要是因?yàn)樗臒嶂蹈?/td>

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5.如圖所示圖片中,屬于模型的是                                 (  )
A.
  禁煙標(biāo)志
B. 
   節(jié)水標(biāo)志
C. 
  可循環(huán)標(biāo)志
D.
   足球烯分子結(jié)構(gòu)

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