1. 某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,对经典实验装置进行了改进,设计出了如图1、图2所示实验装置,根据图示回答下列有关问题:

【探究1】

甲同学用图1装置进行实验,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将白磷装入试管中,将注射器活塞前沿置于20 mL刻度处,并按图1所示的连接方式固定好,再用弹簧夹夹紧胶皮管;

④读取注射器活塞的数据;

⑤连接仪器并检查装置的气密性。

(1) 该实验正确的实验操作顺序是(填序号)。 
(2) 请写出白磷燃烧的化学方程式:
(3) 已知试管的容积为50 mL,注射器前沿在20 mL处,关闭弹簧夹,对白磷进行加热,充分反应后,冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞将停在mL刻度处。
(4) 【探究2】

乙同学按图2连接好仪器并检查装置的气密性良好后,在集气瓶中装入a体积的水,关闭弹簧夹,用预先加热的玻璃棒引燃白磷,待冷却至室温后,打开弹簧夹,量出集气瓶中水的体积为b , 整个集气瓶的容积为c

若实验非常成功,请写出abc三个数据应满足的一个等式关系:(填序号)。

(5) 某同学按照图2进行“空气中氧气含量测定”的实验,下列实验操作会导致实验最后的实际值大于理论值的是(填序号)。

①用碳代替白磷

②用红磷代替白磷

③没有冷却到室温就测量

④实验前弹簧夹未关闭

(6) 以上两个改进实验相比于经典实验,明显的优点在于
【考点】
空气的组成; 测定空气中的氧气含量; 化学方程式的书写与配平; 实验数据处理或者误差分析的探究; 实验步骤的探究; 化学实验方案设计与评价;
【答案】

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2.

人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。

一、拉瓦锡被后世尊称为“近代化学之父”。18世纪拉瓦锡为研究空气成分时,用如图1所示装置持续加热12天,直到曲颈瓶中红色粉末不再增加。

(1)在密闭容器中,空气中的氧气与________反应,生成固态物质。

(2)为保证实验的科学性,下列数据必须测量的有_____。(填标号)

A. 实验前后曲颈瓶内的气体体积B. 实验前后玻璃钟罩内的气体体积C. 汞槽的容积

二、下面是某化学兴趣小组的同学的实验设计流程,请你参与实验;

【设计方案】测定混合物中某成分的含量,可采取不同的测定方案。空气是由多种气体组成的混合物,若要测定氧气的含量,可以设计如下两个方案:

方案一:除去除氧气以外的气体,测量氧气的体积

方案二:除去氧气,测量剩余气体的体积

【选取药品】

(3)人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用上述两方案中的________(选填“方案一”或“方案二”)。

【进行实验】

(4)该小组设计了如图2实验装置测定空气中氧气的含量,请你完成下列问题:

①硬质玻璃管内观察到的现象是________,反应的文字表达式是________;

②实验中反复推拉注射器的目的是________;

③室温下,图2实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)

硬质玻璃管的体积

反应前注射器中空气的体积

反应后注射器中气体的体积

50.0mL

20.0mL

6.5mL

为了保证该实验的成功,反应前注射器中最少留________mL气体(空气中氧气的体积分数按20%计算);实验测得空气中氧气的体积分数为________(保留至0.1%)。

【实验分析】

(5)从上述数据中可知,该实验存在一定误差。导致该实验数据比21%小的原因不可能是________(填数字序号)

①没有缓缓推拉注射器活塞       ②读数时没有冷却至室温       ③加入铜丝量太多

实验探究题 普通