1. 空气中氧气含量测定的再认识。
(1) 实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图1),当冷却至室温后,集气瓶内剩余气体的成分是____。

A. 五氧化二磷 B. 主要成分为氧气 C. 纯净的氮气 D. 主要成分为氮气的混合气体
(2) 兴趣小组的同学用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测定空气中氧气的含量会偏小?

【进行猜想】

Ⅰ、装置漏气;

Ⅱ、,装置内氧气有剩余;

Ⅲ、装置没有冷却至室温就打开止水夹。

(3) 【实验与交流】

在老师的指导下,小红分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测定氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。猜测可能是:(从燃烧条件的角度分析),它更容易燃烧,消耗氧气更多。

(4) 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理,探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验(装置如图2)。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。

【交流与反思】

与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点是:

(5) 【实验探究2】

为了加快反应速率,小明通过查阅资料,利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图3)。8分钟后测得的数据如表:

实验前的体积

实验后的体积

集气瓶内空气

烧杯内蒸馏水

烧杯内剩余蒸馏水

131mL

90.0mL

63.6mL

请计算出空气中氧气含量为(计算结果保留一位小数)。

(6) 【结论与反思】

通过上述实验探究,选择铁粉、炭粉、氯化钠和(填物质名称)进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差。(空气不算)

(7) 【拓展延伸】

铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿【铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3】。写出生成铜绿的化学方程式

【考点】
测定空气中的氧气含量; 金属锈蚀的条件及其防护; 实验数据处理或者误差分析的探究;
【答案】

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实验探究题 困难
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1.

全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上,但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用,例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣,展开探究。

【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。

成分:铁粉、蛭石(保温)、高分子吸水树脂(供水)、氯化钠、活性炭

内袋材料:微孔透气无纺布

注意事项:不使用时请勿拆开密封包装

(1)暖宝宝使用时能量的转化形式为:化学能转化为
(2)暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是

【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率,使反应在短时间内放出大量的热。

【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化,探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响,设计完成如下4组实验。(实验在密闭容器中进行)

实验编号

铁粉/g

水/mL

活性炭/g

氯化钠/g

测得10min内温度

上升值/℃

1

2

5

0

0

0.1

2

2

5

0

m

3.1

3

2

5

0.2

0

22.0

4

2

5

0.2

0.1

56.3

【解释与结论】

(3)对比实验1和2,可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响,表中m=
(4)为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响,应选择的实验组合是(填实验编号)。
(5)综合以上4组实验得出结论:

【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。

       

反应结束后,测得的数据如下表:

装置

集气瓶内空气

体积/mL

实验前烧杯内水的

体积/mL

实验后烧杯内水的

体积/mL

空气中氧气的体积

百分含量

A

200.0

100.0

59.6

n

B

200.0

100.0

66.0

17.0%

(6)n=%(计算结果精确到0.1%)。
(7)结合反应原理和结果思考装置A的优点:(写1点)。

【表述与交流】人类智慧无穷,趋利避害,化学让我们的生活变得更美好。

实验探究题 普通