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3.如图1所示为测定空气中氧气含量的装置及药品.

(1)市场销售“暖宝宝”中发热剂的主要成分成分是:铁粉、炭粉、水和食盐等,反应原理可以简化为铁生锈.发热剂在密封的塑料包装袋内并未发热,原因是发热剂没有与氧气接触.小明用配制的发热剂按图乙装置实验,他不是将足量的发热剂堆在瓶底,而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是增大发热剂与氧气接触面积,与氧气充分反应.
(2)小红在实验中思考,能否用其它的物质代替红磷完成实验.她进行了下列探究.
【查阅资料】①二氧化碳能与澄清石灰石发生反应,生成碳酸钙沉淀和水;②在规定的条件下,物质在氧气、氮气混合气流中,维持稳定燃烧所需的最低氧气浓度(以氧气所占的体积百分数表示)叫氧指数.氧指数高表示材料不易燃,氧指数低表示材料容易燃烧.一般认为:氧指数<27%属易燃材料,27%≤氧指数<32%属可燃材料,氧指数≥32%属难燃材料.下面是一些常见物质氧指数.
可燃物红磷木炭硫蜡烛铁丝
氧指数0.5%4%4.5%15%60%
(3)写出铁在氧气中燃烧的文字(或符号)表达式铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁或3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
(4)由上表可知红磷是易燃材料,铁是难燃材料(填“易燃”“可燃”或“难燃”).实验甲中不能(填“能”或“不能”)用铁丝代替红磷.
(5)在测定空气中氧气含量的实验中,我们通常选择红磷燃烧而不选择木炭或硫的主要原因是木炭、硫与氧气反应都生成气体,瓶内压强不变.
(6)如果一定要用木炭代替红磷做这个实验,只要对实验稍作改进即可,需要对实验改进的是将烧杯中的水换成氢氧化钠溶液或澄清石灰水.
(7)既使这样改进后,根据上表数据可知:仍然没有用红磷燃烧好,原因是:木炭燃烧比红磷燃烧的氧指数高,经改进后仍没有红磷燃烧消耗空气中的氧气来的充分.
(8)蜡烛(足量)在如图装有空气的密闭的集气瓶内燃烧至熄灭,下列判断错误的是ABCD.
A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气
B.蜡烛熄灭后,集气瓶内已无氧气
C.反应过程中瓶内物质发生了化合反应
D.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体.

分析 (1)暖宝宝暖宝宝中的铁粉与水和空气中氧气发生了缓慢氧化,进而放出热量;物质缓慢氧化会放出热量,氯化钠的作用是加速铁粉氧化,更快地放出热量.据此分析解答有关的问题.
(3)首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据文字表达式或化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可;
(4)根据红磷、铁丝的性质解答;
(5)根据硫粉、木炭和氧气反应生成气体分析;
(6)根据碳燃烧后生成物解答该题;
(7)根据表中信息进行分析解答;
(8)根据已有的知识结合图示进行分析,反应前氧气的体积分数是19.56%,当氧气的体积分数达到15.96%时,蜡烛熄灭,说明开始时瓶内含有其他气体,氧气的浓度低于一定值时,蜡烛无法燃烧,任何化学反应都遵循质量守恒定律.

解答 解:
(1)发热剂在密封的塑料包装袋内并未发热,原因是发热剂没有与氧气接触;暖宝宝暖宝宝中的铁粉与水和空气中氧气发生了缓慢氧化,从而使瓶内的压强减小;将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是增大与氧气的接触面积,加快缓慢氧化;
(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式:铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁;反应的化学方程式为:3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4);
(4)由上表可知红磷是易燃材料,铁是难燃材料,实验甲中不能用铁丝代替红磷.
(5)在测定空气中氧气含量的实验中,我们通常选择红磷燃烧而不选择木炭或硫的主要原因是木炭、硫与氧气反应都生成气体,瓶内压强不变;
(6)木炭和氧气反应又生成二氧化碳,没有改变集气瓶内的压强,达不到实验目的,可将集气瓶中放上能吸收二氧化碳的氢氧化钠溶液或澄清石灰水,即可达到实验目的;
(7)既使这样改进后,根据上表数据可知:仍然没有用红磷燃烧好,原因是:木炭燃 烧比红磷燃烧的氧指数高,经改进后仍没有红磷燃烧消耗空气中的氧气来的充分;
(8)A、反应前氧气的体积分数是19.56%,说明蜡烛燃烧前装置内不只有氧气,故A错误;
B、当氧气的体积分数达到15.96%时,蜡烛熄灭,说明氧气的浓度低于一定值时,蜡烛无法燃烧,故B错误;
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,生成物是两种,所以不是化合反应,故C错误;
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,瓶内不会只剩下二氧化碳,故D错误.
答案:
(1)发热剂没有与氧气接触;增大发热剂与氧气接触面积,与氧气充分反应;
(3)铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁或  3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4;  
(4)易燃;难燃;不能;
 (5)木炭、硫与氧气反应都生成气体,瓶内压强不变
(6)氢氧化钠溶液或澄清石灰水;
(7)木炭燃 烧比红磷燃烧的氧指数高,经改进后仍没有红磷燃烧消耗空气中的氧气来的充分;
(8)ABCD

点评 本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析,理解实验的原理是解答本题的关键,增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

13.天然水净化为自来水的主要流程如下:

(1)下列关于水的净化的说法,不正确的是C
A.过滤池可以除去难溶性杂质
B.活性炭吸附池可以除去水中的色素和臭味
C.清水池中一定是软水
(2)明矾[KAl(SO4)2•12H2O]能作絮凝剂,是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝.
(3)要检验该自来水是硬水还是软水,你认为可以用肥皂水来鉴别.
(4)要推进最严格水资源管理,面对生活中水资源浪费或水资源污染现象,你准备怎么做?节约用水(或使用节水龙头或不向河流扔垃圾等)(任写一点)

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

14.请用正确的化学用语填空:
①2个氮原子2N;
②4个亚铁离子4Fe2+;
③氯化钙中钙元素显+2价$\stackrel{+2}{Ca}$Cl2;
④4个铵根离子:4NH4+.
⑤地壳中含量最多的金属元素和非金属元素与硫元素组成的化合物的化学式为Al2(SO4)3.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

11.正确的实验操作是化学实验顺利进行的保证.请填写下列有关实验操作中的空格:
(1)点燃可燃性气体时,都要先验纯,再点燃.
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底应预先放少量的水或铺一层细沙,目的是防止生成的熔融物使集气瓶破裂;做硫在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底也放少量水,目的是吸收二氧化硫,防止污染大气.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

18.请按要求用化学符号完成下面问题.
①3个铜原子3Cu;②2个二氧化氮分子2NO2;③化肥硫酸铵中的阳离子NH4+;④五氧化二磷分子中的原子P、O;⑤氧化铁中铁元素的化合价$\stackrel{+3}{Fe}$2O3;⑥保持二氧化碳化学性质的最小粒子CO2.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

8.根据如图某牙膏商标上的部分文字,请回答下列问题.
(1)图中一种金属元素的符号是K或Na;
(2)5个硝酸根离子的符号是5NO3-;
(3)二氧化硅不属于AC(填序号);
A.混合物 B.纯净物 C.单质 D.化合物 E.氧化物
(4)在常温下,NaOH与SiO2缓慢地发生反应生成Na2SiO3和H2O,则该反应的化学方程式为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

15.下列现象解释不正确的是(  )
A.干冰升华--分子间间隔增大
B.闻到远处花香--分子在不断地运动
C.水变为水蒸气体积变大--分子的体积变大
D.氧化汞受热分解--分子在化学变化中可以再分

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

12.水在化学实验中的作用不可忽视,图中五个实验分别用到水.

请回答:
(1)实验A中水作溶剂(填“溶剂”或“溶质”).
(2)实验B中水的作用是防止集气瓶炸裂.
(3)实验C中反应的化学方程式是4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;通过烧杯中的水进入集气瓶中的体积可得出氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$的结论.
(4)实验D中水的作用是提供热量和隔绝空气.
(5)实验E中的水作反应物.

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

13.根据课本上用红磷测定空气中氧气含量的实验,回答下列问题:
(1)红磷需稍过量,原因是尽可能把氧气反应掉,红磷 在空气中燃烧的文字表达式是磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;
能否用木炭代替红磷不能(选填“能”或“不能”)做此实验.
(2)如果实验结果偏小,请你写出1个可能原因:红磷过少或装置漏气或没有等装置冷却到室温就读数等.
(3)该实验还能得到氮气的一条物理性质是:氮气难溶于水.
(4)如图是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为120mL的集气瓶里,先装进20mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是先下降后上升;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为20mL.
②集气瓶里预先装进的20mL水,在实验过程中起到哪些作用?abc(填写序号)
a.加快集气瓶冷却        b.液封导气管末端以防气体逸出c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高.

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