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用来测定空气成分的方法很多，如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法．
实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并标记．用止水夹夹紧橡皮管．
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧．
第三步：待红磷熄灭，打开弹簧夹．
根据上述实验回答：
（1）打开止水夹前看到的主要现象是，红磷在空气中燃烧的文字表达式为．打开止水夹后看到的主要现象是．
（2）由该实验得出的结论是：空气中氧气体积约占总体积的
（3）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是（写出一条即可）
（4）该实验中红磷需要过量的原因是．
（5）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．
（6）小组内同学还对该实验进行了如下改进．
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（已知试管容积为 45mL），将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按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（填序号）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为__mL刻度处才停止．

解：（1）打开止水夹前看到磷燃烧的现象红磷燃烧，产生大量的白烟，最终熄灭；而打开止水夹后由于氧气的消耗瓶内气压变低，所以水会从导管进入集气瓶水量约占集气瓶容积的 $\text{[math]}$ ；磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，其反应表达式为磷+氧气 $\text{[math]}$ 五氧化二磷；
（2）从进入的水量可知空气中氧气的含量约为空气体积的 $\text{[math]}$ ；
（3）若红磷燃烧一段时间后自动熄灭，从燃烧条件看是由于氧气已消耗完全；而若测定出O₂的含量小于空气体积的 $\text{[math]}$ ，原因可能是红磷的量不足，或是没有等广口瓶冷却就打开止水夹等．
（4）过量红磷能彻底耗尽空气中的氧气，使实验结果更准确一些；
（5）若将红磷换成炭粉，该实验不能获得成功，因为碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，瓶中的压强无明显变化．
（6）依据实验的具体过程可知该实验的操作步骤应该是将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据．由于空气中氧气的含量约为空气体积的 $\text{[math]}$ ，因为氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ ，而试管的容积是45mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：45mL× $\text{[math]}$ ，所以活塞所处的刻度值为10mL-45mL× $\text{[math]}$ =1mL
故答案为：：（1）红磷燃烧产生大量白烟过一会熄灭；水会从导管进入集气瓶水量约占集气瓶容积的 $\text{[math]}$ ；磷+氧气 $\text{[math]}$ 五氧化二磷；
（2） $\text{[math]}$ ；
（3）红磷的量不足（或是没有等广口瓶冷却就打开止水夹等）．
（4）耗尽空气中的氧气；
（5）若碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，瓶中的压强无明显变化．
（6）③①②④；1；
分析：根据已有的知识进行分析，空气中氧气约占其体积的五分之一，测定时可以使用红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小的方法，磷燃烧能生成五氧化二磷，若使用木炭，由于碳燃烧生成的是二氧化碳气体，压强变化不大，故不能测得氧气的含量，进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确．
依据实验改进的过程分析其操作步骤是：将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据．图2实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为8mL处停止；
点评：本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握．

练习册系列答案

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

氮化铝（AlN）是新型的电子绝缘基片材料，用于大型和超大型集成电路中．某兴趣小组开展了制取氮化铝并测定所得样品中氮化铝的质量分数的实验．
【实验一】制取氮化铝样品
【查阅资料】在高温下氮气、碳和三氧化二铝反应可以生成氮化铝粉和一氧化碳，用此方法制得的氮化铝中含少量杂质碳和氧化铝．
【实验设计】兴趣小组的同学分成甲、乙两组，分别设计了实验．

甲组：利用空气为原料，除去其它成分来获得氮气，进而和碳、三氧化二铝反应制取氮化铝．
请回答：
（1）如果洗气瓶A、B中的溶液互换位置，则空气中的

将不能除去；
（2）写出D中反应的化学方程式

；
乙组：利用氨气为原料与氧化铜反应来获得氮气，再和碳、三氧化二铝反应制取氮化铝．

请回答：如果ⅰ中玻璃管内固体变成红色，ⅱ明显增重，请写出ⅰ中发生反应的化学方程式

；
【实验反思】
（1）请从环保角度指出甲、乙两组实验设计中相同的不足之处：

；
（2）请比较、评价甲、乙两组实验设计中获得氮气的方法：

；
【实验二】测定所制氮化铝样品中氮化铝的质量分数
【查阅资料】
（1）Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；　
（2）AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑．
（3）氨气易溶于水且易与酸反应．
【实验设计1】甲组：用图Ⅰ装置使氮化铝样品和NaOH浓溶液反应，根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数．

【实验反思】该设计中存在两大问题会引起偏差，请根据偏差结果填写引起相应偏差的原因：
【实验设计2】乙组：实验步骤如下：
①按下图Ⅱ组装仪器，将9.1g氮化铝样品放入锥形瓶中，在分液漏斗中加入一定量的浓NaOH溶液
②称得盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的总质量为200g
③打开止水夹C，从分液漏斗向锥形瓶中滴入浓NaOH溶液，直到不再产生气体为止
④打开止水夹B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑤再次称量盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的质量和为203.4g
⑥重复实验④⑤步骤后称得盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的总质量仍为203.4g稀硫酸

【实验讨论】
（1）步骤①加入样品前还应检查

．
（2）装有碱石灰的干燥管作用是

；装置中使用漏斗的目的是

．
（3）如果把烧杯中的稀硫酸换成浓硫酸，测定结果会

（填“偏大”或“偏小”）．
（4）步骤④的目的是

．
【实验结论】计算所制氮化铝样品中氮化铝的质量分数．

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科目：初中化学 来源： 题型：

已知：①NH₄HCO₃

△

NH₃↑+CO₂↑+H₂O；②2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄；③2NH₃+3CuO

△

3Cu+N₂+3H₂O；④氨气密度小于空气，极易溶于水，具有强烈的刺激性气味，是空气的污染物之一．
某同学设计了下列装置，用纯净、干燥的氨气还原氧化铜，并通过测定生成水的质量来测铜的相对原子质量
试回答：

（1）写出仪器名称a

（2）正确的装置连接顺序为：A→（ E ）→B→（D ）→C
（3）E装置的作用是

C装置的作用是

（4）实验中准确称取mg CuO，充分反应后，测得生成水的质量为ng，则铜的相对原子质量为

，如果没有E装置，实际测得的结果

（填“偏大”、“偏小”）
（5）已知氧化亚铜（Cu₂O））也是红色，当充分反应后生成的产物只有铜，反应不充分时还有氧化亚铜生成．氧化亚铜与稀硫酸反应时，能生成Cu²⁺和Cu．写出氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式

（6）反应后的红色粉末，请你猜测它的成分，并设计简要实验证明你的猜测

猜想	简要实验方案	现象	结论

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科目：初中化学 来源： 题型：解答题

已知：①NH₄HCO₃ $数学公式$ NH₃↑+CO₂↑+H₂O；②2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄；③2NH₃+3CuO $数学公式$ 3Cu+N₂+3H₂O；④氨气密度小于空气，极易溶于水，具有强烈的刺激性气味，是空气的污染物之一．
某同学设计了下列装置，用纯净、干燥的氨气还原氧化铜，并通过测定生成水的质量来测铜的相对原子质量
试回答：

（1）写出仪器名称ab
（2）正确的装置连接顺序为：A→（ E ）→B→（D ）→C
（3）E装置的作用是C装置的作用是
（4）实验中准确称取mg CuO，充分反应后，测得生成水的质量为ng，则铜的相对原子质量为，如果没有E装置，实际测得的结果（填“偏大”、“偏小”）
（5）已知氧化亚铜（Cu₂O））也是红色，当充分反应后生成的产物只有铜，反应不充分时还有氧化亚铜生成．氧化亚铜与稀硫酸反应时，能生成Cu²⁺和Cu．写出氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式__
（6）反应后的红色粉末，请你猜测它的成分，并设计简要实验证明你的猜测
猜想简要实验方案现　象结　论

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科目：初中化学 来源：2011年江苏省镇江市丹阳九中中考化学一模试卷（解析版） 题型：解答题

甲组：利用空气为原料，除去其它成分来获得氮气，进而和碳、三氧化二铝反应制取氮化铝．
请回答：
（1）如果洗气瓶A、B中的溶液互换位置，则空气中的______将不能除去；
（2）写出D中反应的化学方程式______ 2AlN+3CO

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猜想	简要实验方案	现　象	结　论

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