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11.空气中氧气含量测定的再认识.

【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气压减小,量筒中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大.
【实验改进】根据铁在空气中生锈的原理设计如图2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).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(扣除肉容物)和导管的容积
体积/mL80.054.5126.0
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2.
(2)根据数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%(计算结果精确到0.1%).
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是:①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底,使实验结果更准确;②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.

分析 根据已有的空气中氧气含量的测定原理进行分析解答,磷燃烧生成五氧化二磷;气体被消耗,压强变小,故会产生水倒吸的现象;根据铁生锈的知识进行分析解答即可.

解答 解:(1)磷燃烧生成五氧化二磷,故填:4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5;
(2)红磷燃烧消耗氧气,使瓶内的气压变小,水倒吸,故填:气压;
实验改进:(1)铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],故填:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2;
(2)根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出,消耗的氧气的体积是:80mL-54.5mL=25.5mL,故氧气的体积分数为:$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%=20.2%,故填:20.2%;
(3)使用铁的缓慢氧化消耗氧气,使氧气消耗的更为彻底,实验结果更准确,测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积,使实验结果更为准确,故填:铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底,使实验结果更准确;测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.

点评 本题考查的是氧气的含量的测定以及实验装置的改进,完成此题,可以依据已有的知识进行.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

1.下列方法能一次鉴别出空气、氧气和二氧化碳3瓶气体的是(  )
A.闻气味B.澄清石灰水
C.观察颜色D.将燃着的小木条伸入集气瓶中

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

2.(1)某化合物32g在氧气中燃烧后生成14gCO、22gCO2和36gH2O,则该化合物的化学式为C2H8O3.
(2)在由CH4和H2组成的混合气体中.碳元素的质量分数为60%.该混合气体在氧气中充分燃烧后全部生成二氧化碳和水,试计算反应生成的二氧化碳和水的质量比为11:18.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

19.世界是由物质组成的,物质是有广泛用途的.请选用下列物质的序号填空:
A.氧气;B酒精.;C.氖气;D.二氧化碳;E.石墨;F氮气.
(1)常用做燃料的是B.    
(2)供给呼吸的是A.
(3)用于灭火的是D.     
(4)用以制作铅笔芯的是E.
(5)通电时发出红光,常用做电光源的是C.
(6)充于食品包装袋的是F.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

6.写出下列化学变化的文字表达式,并注明基本反应类型.
(1)红磷在氧气中燃烧磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷 化合反应
(2)硫在氧气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫 化合反应
(3)铁丝在氧气中燃烧铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁 化合反应
(4)加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
(5)加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气 分解反应
(6)分解过氧化氢制取氧气过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气 分解反应.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

16.如图是初中化学学习中三个常见的与水有关的实验,请回答:

(1)上述实验中集气瓶中的水有减少污染作用的有AB(填序号);
(2)A实验中如果红磷点燃后伸入集气瓶的速度太慢,会导致实验结果偏小(选填“大”或“小”);
(3)B实验中的硫不能用于测定空气中氧气含量的实验,如果要达到实验目的,可向集气瓶中先加入一种液体即可,该液体可能具有的性质是能与二氧化硫反应;
(4)C实验中没有看到火星四射的现象,可能的原因是ABC(填序号).
A.铁丝没有用火柴引燃  B.没有用纯氧  C.铁丝生锈了  D.火柴快熄灭时才伸入集气瓶.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

3.一定质量的硫粉和过量的氧气在密闭容器内点燃充分反应,如图是反应过程中某种量Y随反应时间变化的关系,则Y可能是AB
A.分子个数 B.元素的种类  C.生成二氧化硫的质量  D.物质的总质量不变等(合理即可).

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

7.天然气作为清洁能源已成为我国现代化城市的首选燃料,LNG船是低温运输天然气的专用船舶,被喻为世界造船“皇冠上的明珠”.某兴趣小组的同学围绕着船舶使用的金属材料进行了研究.
【阅读与思考】
(1)在焊接不锈钢管道时,通常要使用氩气作保护气,这是因为氩气的化学性质稳定.
(2)金属在海水中易生锈腐蚀.造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镶嵌另外一种金属.利用该金属与铁的活动性的不同,保护铁不易被腐蚀.
【研究课题1】
一般情况下,两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时,哪种金属先被腐蚀呢?
【实验设计1】将打磨后的金属片进行如图一所示的实验,放置一段时间后将观察到的现象及分析填入下表:
现象分析
甲中:铝片表面出现灰白色物质,铁片表面几乎没有明显现象铝与铁在潮湿的环境中接触,铝首先被腐蚀.
乙中:铁片表面出现红棕色固体,铜片表面几乎没有明显现象铁与铜在潮湿的环境中接触,铁首先被腐蚀.
【得出结论】一般情况下,两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活动性较强(填“强”或“弱”)的金属首先被腐蚀.
【知识应用】造船工业为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀,通常在轮船外壳镶嵌的金属是D(填编号)
A.银块  B.铜块  C.锡块 D.锌块
(3)LNG船还使用了大量的锌铜合金.
【研究课题2】测定锌铜合金中锌、铜的质量分数
【实验设计2】进行如图二所示的实验.
①实验前,将已经打磨过的块状锌铜合金加工成碎屑其目的是:增大和稀硫酸的接触面积,加快反应速度.
②实验操作步骤:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再次检查装置的气密性,记录量气管的液面位置为5mL,由A向B滴加足量试剂,待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录量气管的液面位置为85mL;将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,用电子天平称其质量为0.416克.
【数据处理】该实验条件下,氢气的密度是0.09g•L-1.根据上述的数据计算锌铜合金中铜的质量分数.(请写出计算过程)
【误差分析】如果操作规范,计算正确,但通过本方案测出的铜的质量分数计算值总是低于真实值,其主要原因是:①加入的稀硫酸占有一定的体积;②有一部分氢气留在试管和导管中.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

8.小冬同学制作的简易净水器如图所示.
(1)小卵石、石英砂和膨松棉的作用是过滤;
(2)所得水是硬水(填“硬水”或“软水”),区分硬水和软水的方法是加入肥皂水,产生泡沫少的是硬水,产生的泡沫多的是软水.
(3)长期饮用硬水对人体健康不利,要降低水的硬度,我采取煮沸方法.

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同步练习册答案