1. 某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。
(1) 如图,集气瓶中细沙的作用是。燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是

(2) 如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。

【发现问题】氮气是怎样减少的呢?

【假设一】氮气与镁条反应而减少。

【假设二】

【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,写出该反应的符号表达式

(3) 通过以上探究,你对燃烧的有关知识有了什么新的认识:(写出一点即可)。
【考点】
空气的组成; 测定空气中的氧气含量; 氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象; 燃烧与燃烧的条件;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
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2.

某实验小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行验证,并进行了拓展实验。

【活动一】探究空气里氧气的含量(装置如图)

【实验准备】硬质玻璃管和小气球内空气总体积为50mL,注射器中留下的空气体积为50mL,该装置气密性良好。

【实验探究】装入药品,按图所示连接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热,加热时不断推拉注射器活塞,气球忽大忽小,并不断将气球中的气体全部挤入试管中。

【现象分析】

(1)实验开始时应先检查装置气密性。连接装置后且其气密性良好,若将注射器向内推,可观察到的现象是气球

(2)反应中观察到玻璃管内的实验现象是;写出铜粉反应的符号表达式:

(3)实验结束后,停止加热,待试管冷却至室温,将气球内的气体全部挤入注射器内,待注射器活塞稳定后,读取注射器内剩下气体的体积为mL。

【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5.

(4)实验中,加热时不断推拉注射器的目的为;实验中气球的作用是

【活动二】拓展探究空气里氧气的含量(装置如图1图2)

小组同学在老师的指导下设计了图1所示装置来探究磷在空气中的燃烧及氧气含量的变化情况。

【实验步骤】该小组同学按图1组装好实验装置,利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷,一段时间后红磷燃烧,待熄灭后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用凸透镜聚光照射,白磷居然也很快被点燃。

【实验分析】

(5)由实验可知,用红磷燃烧的方法并不能精确地测定空气里氧气的含量,理由是

(6)图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却至室温后的整个实验过程中,用传感器测得的图1中容器内氧气含量变化的曲线图。结合图2分析:

①在(选填“A”、B”、“C”、“D或E”)点时燃烧的红磷刚好熄灭了。

②白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是(用字母表示)段。

③结合你的学习经验,用图甲或图乙装置测定空气里氧气的含量,所选药品应满足的条件是(写2点)。

【反思与评价】

(7)兴趣小组通过对比分析得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。

同学们由此联想到课本上的另一个实验:(填物质名称)在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(填化学式)。

实验探究题 困难
3.

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