1.

某化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验室制取气体的探究。

(1)写出图中仪器名称:①

(2)小明用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置是(填字母),该装置还需如何改进?,写出该反应的文字或符号表达式

(3)若用F装置收集氧气,如何验满?

两个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量。

【A组实验】:利用红磷测定空气中氧气含量。

图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。

图2是集气瓶内气压的变化情况。

(4)在实验室中常用A组实验测定空气中氧气含量,写出红磷燃烧文字表达式

(5)实验操作规范、准确。下列有关图2的分析不正确的是(填序号)。

a.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热

b.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却

c.DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶

d.若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致

(6)查阅文献发现,燃烧过程中当氧气的体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到空气总体积的 , 其可能的操作原因是

【B组实验】查阅资料发现,加热铜测定空气中氧气含量结果更为精确。按图3装置进行实验(已知:铜和氧气在加热条件下生成氧化铜)。A装置是底面积为50cm2 , 高为20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm为单位的刻度,B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。

(7)他们的操作过程如下:

a.连接装置并通过上移玻璃管B检查装置的气密性,当观察到A中液面与B中液面始终(填“相平”或者“不平”)时,证明该装置气密性良好。

b.加入水并调整B的高度,使A中的液面至刻度15cm处;

c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖;

d.通电加热铜粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整B的高度使A、B液面保持水平,记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

(8)在操作d结束时,装置A中液面的刻度理论上约为cm(结果保留整数)。

(9)与图1比较,按图3进行实验的优点是(填一点即可)。

【考点】
测定空气中的氧气含量; 氧气的实验室制法;
【答案】

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实验探究题 困难
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1.

人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。

探究一:某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

(1)如上图所示装置进行实验前,先连接好仪器,再,将导管插入水中,双手紧贴集气瓶的外壁,观察到,说明装置的气密性好。

(2)小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是:

(3)小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是

(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,拉瓦锡经过选用多种物质进行实验后,发现汞测量的实验结果最理想,请你思考,拉瓦锡最终选择汞的原因是

探究二:化学反应条件的控制是实验取得成功的因素之一。

(5)化学吴老师在进行实验室制取氧气的演示实验时,从家里带来一瓶用于消毒用的过氧化氢溶液,通过向同学展示,发现标签上写明的浓度,在实验过程中,加入少量二氧化锰粉末,发现气泡仍然不多,带火星的木条试验时,没有复燃,小李同学立即建议在上述实验的试管中采取措施,并与吴老师一起参与实验,观察到产生大量气泡,带火星的木条复燃,全班响起热烈的掌声。

(6)王老师在用的过氧化氢溶液实验室制取氧气的演示实验时,加入少量的二氧化锰粉末发现反应太刷烈,你采取的实验措施是来得到平稳的氧气流。

探究三:“暖宝宝贴”是冬天常见的取暖小物件,其主要成分为铁粉、木炭、食盐,用“暖宝宝贴”也可以测定空气中氧气的含量,反应的原理就是铁生锈消耗空气中氧气和水并放出热量。实验开始前装置如图所示,实验后从量筒中进入广口瓶(容积为)中水的体积为(铁粉锈蚀消耗的水忽略不计)。回答问题:

(7)成分中木炭和食盐的作用是

(8)和红磷燃烧相比,该实验的优点有

(9)本次实验中测得空气中氧气的体积分数约为

(10)若测得空气中氧气含量偏低,可能原因是

实验探究题 容易
3.

空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。

资料:1.相同的温度和体积下,气体压强与分子数成正比;2.相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比。

【史料研究】

二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。

(1)加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是,产生该现象的原因是

【设计与实验】

设计并利用图2装置测空气里氧气含量。

(2)主要步骤如下,正确的顺序为(填序号)。

①弹簧夹夹紧胶皮管   

②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹   

③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子   

④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份

(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是

【优化与实验】

同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。

(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是

(5)图5中BC段压强增大,原因是。计算白磷消耗的氧气占空气体积的%(精确到0.01%)。

【反思与交流】

(6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端,可选择的替代药品有(写一种)。

填空题 容易