专题训练三 空气中氧气含量的探究 创新实验装置 1.如图,某化学兴趣小组对教材中“测定空气中氧气的含量”的实验进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为40 mL的18×180 mm的硬质试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ、图Ⅱ实验,回答下列有关问题: Ⅰ Ⅱ (1)图Ⅱ实验的操作步骤如下(固定试管和注射器的仪器已省略): 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,将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹夹紧乳胶管;④读取注射器活塞的数据。 正确的实验操作顺序为 (填序号)。 (2)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止;图Ⅱ实验中,若不使用弹簧夹,注射器活塞最终将从10 mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 替换实验用品 2.某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量的测定”实验的基础上,改进了教材中图Ⅰ的实验,设计出如图Ⅱ所示的实验装置,据图回答下列有关问题。 图Ⅰ 图Ⅱ (1)如图Ⅰ,在实验过程中,经常出现实验结果偏小的情况,原因可能是 。红磷燃烧的符号表达式为 ,能否用铁丝代替红磷,理由: 。 (2)如图Ⅱ,小组同学测定玻璃管容积V1为70 mL,注射器的活塞实验前停在30 mL处(V2为30 mL),按正确操作和有关数据计算,最终得出氧气约占空气体积的,则注射器活塞最终停留在 mL处,在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是 ,若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算,则测出的氧气占空气含量结果会偏 (填“大”或“小”)。 数字化实验 3.某化学兴趣小组开展了“空气中氧气含量的测定”实验活动: 图1 图2 图3 (1)图1中红磷燃烧的现象为 ,若红磷量不足可能会造成 。 (2)图2为图1的改进装置,图3是通过压强传感器测得图2内压强随时间变化的曲线。 ①该装置与图1装置相比,其优点是 。 ②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中a点前压强增大的原因是 。 【详解答案】 1.(1)③①②④ (2)2 0 解析:(1)实验中,操作顺序是③将少量红磷平装入试管中,将20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧乳胶管;①点燃酒精灯;②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;④读取注射器活塞的数据。即正确的实验操作顺序是③①②④。(2)氧气约占空气体积的五分之一,图Ⅱ实验中,40 mL空气里氧气约为8 mL,注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为2 mL刻度处才停止;图Ⅱ实验中,若不使用弹簧夹,装置中氧气约为10 mL,注射器活塞最终将从10 mL刻度处慢慢前移到约为0 mL刻度处才停止。 2.(1)红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开止水夹等 P+O2P2O5 不能,因为铁不能在空气中燃烧 (2)10 使氧气充分反应 大 解析:(1)在实验过程中,经常出现实验结果偏小的情况,原因可能是红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开止水夹等;红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的符号表达式为P+O2P2O5;不能用铁丝代替红磷,因为铁不能在空气中燃烧。(2)最终得出氧气约占空气体积的,则注射器活塞最终停留在30 mL-(30 mL+70 mL)×=10 mL处;在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是使氧气充分反应;若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算,导致注射器的读数偏小,从而导致计算的氧气体积偏大,则测出的氧气占空气含量结果会偏大。 3.(1)放出热量,产生大量的白烟 测定结果偏小 ( ... ...
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