,實驗突破(四)空氣中氧氣含量的測定,減小,4p+5o22p2o5,集氣瓶內(nèi)空氣中所含氧氣,（續(xù)表）,氣密性,燃燒匙內(nèi)過量(或足量),室溫,大量白煙,不活潑,（續(xù)表）,紅磷量不足,裝置未冷卻至室溫就打開止水夾,（續(xù)表）,裝置密閉,無污染,測量結(jié)果更準確,（續(xù)表）,1.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究。(1)用如圖s4-1甲所示裝置和藥品進行實驗,冷卻至室溫后打開止水夾,可觀察到的現(xiàn)象是。若觀察到結(jié)果小于預(yù)期值,則可能是因為。,圖s4-1,水進入集氣瓶至第一刻度處,紅磷量不足(或裝置漏氣或沒有冷卻至室溫就打開止水夾等,合理即可),(2)小組內(nèi)同學(xué)還對該實驗進行了如圖乙所示的改進。(已知試管容積為45ml)請結(jié)合實驗?zāi)康?在以下的操作中排出正確的實驗操作順序(填序號)。點燃酒精燈。撤去酒精燈,待試管冷卻后松開彈簧夾。將少量紅磷平裝入試管中,將20ml的注射器活塞置于10ml刻度處,并按圖中所示的連接方式固定好,再用彈簧夾夾緊膠皮管。讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。最終注射器活塞將從10ml刻度處慢慢前移到約為ml刻度處才停止。,圖s4-1,1,2.2019安徽模擬某實驗小組對教材內(nèi)測量空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗進行改進,并取得成功(裝置如圖s4-2所示)。實驗準備具支試管和小氣球內(nèi)空氣總體積為50ml,注射器中留下的空氣體積為50ml,該裝置氣密性良好。實驗探究裝入藥品,按圖所示連接好儀器。用酒精燈在紅磷部位加熱,加熱時不斷推拉注射器活塞,氣球忽大忽小,并不斷將氣球中的氣體全部擠入試管中。現(xiàn)象分析,圖s4-2,(1)實驗開始時應(yīng)先檢查裝置氣密性。連接裝置后且其氣密性良好,若將注射器向內(nèi)推,可觀察到氣球變(填“大”或“小”)。(2)加熱試管底部,紅磷被引燃,說明燃燒不能缺少的一個條件是,足量的紅磷在試管中未能全部燃燒,說明試管內(nèi)剩余氣體具有的化學(xué)性質(zhì)為。寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式:。,大,溫度達到著火點,不燃燒也不支持燃燒(或不與紅磷反應(yīng)),2.2019安徽模擬某實驗小組對教材內(nèi)測量空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗進行改進,并取得成功(裝置如圖s4-2所示)。實驗準備具支試管和小氣球內(nèi)空氣總體積為50ml,注射器中留下的空氣體積為50ml,該裝置氣密性良好。實驗探究裝入藥品,按圖所示連接好儀器。用酒精燈在紅磷部位加熱,加熱時不斷推拉注射器活塞,氣球忽大忽小,并不斷將氣球中的氣體全部擠入試管中?，F(xiàn)象分析,圖s4-2,(3)實驗結(jié)束后,停止加熱,待試管冷卻至室溫,將氣球內(nèi)的氣體全部擠入注射器內(nèi),待注射器活塞穩(wěn)定后,讀取注射器內(nèi)剩余氣體的體積為ml。得出結(jié)論氧氣約占空氣總體積的。反思評價實驗中,加熱時不斷推拉注射器的目的為_;此實驗與課本實驗比較的優(yōu)點為。,30,充分耗盡空氣中的氧氣,使實,誤差小(或無污染,合理即可),驗結(jié)果更準確,3.2019蘭州節(jié)選利用如圖s4-3甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量并結(jié)合現(xiàn)代傳感器技術(shù),測得過程中容器內(nèi)氣體壓強、溫度、氧氣濃度的變化趨勢如圖乙所示。(1)t2時打開止水夾,最終集氣瓶中水平面大約上升至刻度處。,圖s4-3,答案(1)1解析(1)空氣中氧氣的體積大約占總體積的,紅磷燃燒消耗集氣瓶中的氧氣生成固體五氧化二磷,燃燒結(jié)束,冷卻至室溫后,打開止水夾,燒杯中的水進入集氣瓶,進入瓶中水的體積等于燃燒消耗氧氣的體積,圖中t2時溫度恢復(fù)至室溫,最終集氣瓶中液面大約上升至刻度1處。,3.2019蘭州節(jié)選利用如圖s4-3甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量并結(jié)合現(xiàn)代傳感器技術(shù),測得過程中容器內(nèi)氣體壓強、溫度、氧氣濃度的變化趨勢如圖乙所示。(2)結(jié)合曲線,ab段氣體壓強變化的原因是。,圖s4-3,答案(2)紅磷燃燒放熱,集氣瓶中溫度升高,氣體體積增大,導(dǎo)致壓強增大解析(2)圖中ab段氣體壓強增大,原因是紅磷燃燒放熱,集氣瓶中溫度升高,氣體體積增大,壓強增大。,4.2019安徽模擬興趣小組借助如圖s4-4所示裝置(夾持裝置已略)及相關(guān)試劑粗略測量空氣中o2的體積分數(shù)。(1)實驗前用砂紙打磨鐵釘至光亮的目的是。(2)已知試管剩余空間和導(dǎo)管的體積為20ml,導(dǎo)管截面積約為1cm2,充分反應(yīng)后,形成穩(wěn)定液柱時,讀取讀數(shù)為4.1cm,則空氣中氧氣的體積分數(shù)為%(保留至小數(shù)點后一位)。,去除鐵釘表面的鐵銹,圖s4-4,20.5,4.2019安徽模擬興趣小組借助如圖s4-4所示裝置(夾持裝置已略)及相關(guān)試劑粗略測量空氣中o2的體積分數(shù)。(3)實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反應(yīng)較慢耗時較長,現(xiàn)對影響鐵生銹速率的因素作如下分析:提出假設(shè)假設(shè)一:溶液的酸堿度;假設(shè)二:nacl溶液的濃度;請你再提出一種影響鐵生銹快慢的因素。假設(shè)三:。實驗探究借助上述實驗裝置,通過控制鐵釘用量等其他條件均相同時,調(diào)節(jié)溶液的ph獲得了下表所示實驗數(shù)據(jù):,圖s4-4,溫度(或鐵的形狀等,合理即可),實驗結(jié)論根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,為縮短實驗測定時間,ph的最佳范圍是;還可以采取何種方法進一步縮短實驗時間:(答一條即可)。實驗反思當ph=2時,沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是_。,6.06.5,用鐵粉代替鐵釘(合理即可),ph等于2時酸性較強,鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生h2,導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強增大,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。(1)實驗1中,紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是。紅磷熄滅后,集氣瓶冷卻至室溫,打開k,水能倒吸入集氣瓶的原因是。,圖s4-5,答案(1)產(chǎn)生大量白煙,放出熱量氧氣被消耗,集氣瓶內(nèi)氣體壓強小于外界大氣壓解析(1)實驗1中紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,待集氣瓶冷卻后,打開k,由于氧氣被消耗,集氣瓶內(nèi)氣體壓強小于外界大氣壓,導(dǎo)致水倒吸入集氣瓶。,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。(2)為提高實驗的準確性,以上兩個實驗都需要注意的事項是(寫一點)。,圖s4-5,答案(2)裝置的氣密性良好(或紅磷和鐵粉除氧劑足量,合理即可)解析(2)實驗1和實驗2都應(yīng)注意裝置的氣密性良好,反應(yīng)物應(yīng)足量等事項,從而提高實驗的準確性。,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。,圖s4-5,(3)實驗過程中,連接數(shù)字傳感器,測得實驗1、實驗2中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化的關(guān)系分別如圖s4-6丙、丁所示。依據(jù)圖丙、丁所示信息,(填“實驗1”或“實驗2”)的測定方法更準確,判斷依據(jù)是。,圖s4-6,答案(3)實驗2反應(yīng)后,實驗1集氣瓶中剩余氧氣的體積分數(shù)為8.6%,而實驗2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡解析(3)分析圖丙和圖丁信息可知,實驗2的測定方法更準確,因為實驗1中集氣瓶剩余氧氣的體積分數(shù)約為8.6%,而實驗2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡。,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。(4)結(jié)合你的學(xué)習經(jīng)驗,若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物,用圖甲或圖乙裝置測定空氣中氧氣的體積分數(shù),該替代物應(yīng)滿足的條件是(寫兩點)。實驗3測定用排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分數(shù)。,圖s4-5,答案(4)能夠和氧氣反應(yīng);生成物不影響測定結(jié)果(合理即可)解析(4)通過上述實驗可知,若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物,該物質(zhì)應(yīng)能和氧氣反應(yīng),且生成物不能為氣體,不影響測定結(jié)果。,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。,圖s4-5,(5)甲同學(xué)設(shè)計圖s4-7戊所示裝置進行測定。濃naoh溶液的作用是(用化學(xué)方程式表示)。,圖s4-7,答案(5)2naoh+co2na2co3+h2o解析(5)實驗3測定排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分數(shù),用濃氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,即2naoh+co2na2co3+h2o,從而導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)氣體壓強減小,燒杯內(nèi)水倒吸入集氣瓶,進入集氣瓶中水的體積即為二氧化碳的體積。,5.2019福建某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數(shù)”的探究實驗。實驗1按圖s4-5甲所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。實驗2按圖乙所示裝置,在集