科学浙教版第2节 氧化和燃烧课时作业
展开专题3 测定氧气含量
(1)原理:完全消耗一定体积的空气中的氧气,导致气体的压强变小,恢复原状态后减少的体积即为氧气的体积。
(2)药品:所选药品只能与空气中的氧气反应,不能和其他气体成分反应,且反应不能生成新的气体,另外药品的量要充足。常用药品是红磷、铜丝等。
(3)实验装置
现象:产生大量白烟; 原理:4P+5O22P2O5 (固)
原理:2Cu+O2 △ 2CuO (固)
(4)注意事项
①药品按要求选择,一定要足量。
②装置的气密性要良好。
③反应完成后要待装置冷却至室温再读数。
1.[武汉中考]如图甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强—时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)。下列说法正确的是( )
A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的
C.p=0.79p0,p′=p0是因为红磷的着火点比木炭低
D.由图丙可推出空气中氧气的含量
【答案】B
【解析】若所用药品不足,就不能将装置内的氧气耗尽,会导致实验结果出现误差;反应开始时,物质燃烧放出大量的热,气体体积受热膨胀,所以集气瓶中压强瞬间变大;压强不同的原因主要是木炭燃烧生成了二氧化碳气体,与可燃物的着火点无关;由于碳与氧气反应生成二氧化碳,虽然都消耗了氧气,但又生成了气体,装置内气体压强保持不变,无法测定氧气的含量。
2.(2020八下·青田期中)暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于发热剂(铁粉)与氧气的反应,小涛同学设计了利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量的实验。实验开始前,装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是( )
A.实验前必须检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积
【答案】B
【解析】A.物质反应消耗集气瓶中的氧气,使集气瓶中气压减小,在大气压强的作用下水被吸进集气瓶,吸入水的体积就是氧气的体积。如果装置的气密性不好,那么集气瓶内气压始终与外界气压一致,就无法吸入水,进而无法完成测量,故A正确不合题意;
B.集气瓶中空气的体积为:250ml-20ml=230ml,那么空气中氧气的体积分数:,故B错误符合题意;
C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足,没有将氧气全部消耗完,故C正确不合题意;
D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积,即在常温常压下测量才准确,故D正确不合题意。
3.(2020·余杭模拟)小金同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图1所示),但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。他对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽略)。小丁同学提出应把图2红磷换为白磷,理由是________。拉瓦锡测出的氧气约占空气总体积的1/5,而我们在做图1的实验时,即使红磷足量、操作正确,气体减少的体积往往小于1/5。为什么呢?小高联想到铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中可以燃烧的事实,分析得出原因是________。
【答案】白磷的着火点比红磷低;氧气浓度低于一定时燃烧停止,无法耗尽氧气
【解析】加热粗铜丝,利用粗铜丝传递的热量是无法加热红磷燃烧的,而因为白磷低粗铜丝的热量可以点燃白磷。所以小丁同学提出应把图2红磷换为白磷,理由是 白磷的着火点比红磷低 。
小高联想到铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中可以燃烧的事实 ,主要是因为氧气的浓度与物质的燃烧有关系,当氧气浓度降低到一定时,物质无法燃烧。分析得出原因是: 氧气浓度低于一定时燃烧停止,无法耗尽氧气 。
4.(2020八下·温州期中)学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。
资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。
结合以上信息,及所学知识,对图乙中AB段与CD段气压上升原因做出简要说明。
【答案】AB段:白磷燃烧放出热量,瓶内气温升高使气压变大。同时瓶内氧气被消耗,气体质量减少使气压变小。但气温对对气压的影响大于气体质量对气压的影响,所以气压升高;
CD段:C点时打开止水夹,烧杯内的水倒流入容器内,水填充了消耗的氧气的体积,所以气压升高。
【解析】(1)红磷燃烧消耗氧气,并放出热量,一个因素使气压减小,另一个因素使气压增大,而最终两个因素影响程度的大小决定了气压的走向;
(2)集气瓶内气压减小,烧杯里的水会被大气压强压入集气瓶;当水不再流动时,集气瓶内的气压肯定等于一个标准气压,据此分析即可。
【解答】 AB段:白磷燃烧放出热量,瓶内气温升高使气压变大。同时瓶内氧气被消耗,气体质量减少使气压变小。但气温对对气压的影响大于气体质量对气压的影响,所以气压升高;
CD段:C点时打开止水夹,烧杯内的水倒流入容器内,水填充了消耗的氧气的体积,所以气压升高。
5.(2020·杭州模拟)四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。
【实验资料】
①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢H2S(水溶液呈酸性)。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液、空气中各成分均不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如上图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为4Na2CO3+12S+O2═2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是________。
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10ml水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所求),按下橡胶塞,观察到现象为________,
再塞紧橡胶塞。将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h1:h2=________。
④若实验过程中②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会导致测量的空气中的氧气的体积分数________(“偏大”,“偏小”或“不影响”)。
【答案】吸收反应生成的二氧化碳和硫化氢气体;部分水进入试管内,进入水的体积约为试管内空气体积的1/5;5:4;偏小
【解析】①在加热过程中,会有二氧化碳和硫化氢产生,它们都能与氢氧化钠反应并被吸收;
②当试管中的氧气和 Na2S4 完全反应后,试管中的气压减小,那么倒置在水中时,在外面大气压强的作用下,水会被压入试管。因为氧气的体积大约占试管空气体积的1/5,所以进入试管内水的体积约为空气体积的1/5;
试管内水占了总体积的1/5,那么剩余空气的体积就是空气总体积的4/5,因此理论上两个刻度之比为5:4;
③在过程②中,如果未放置一段时间,那么其中的氧气不能和 Na2S4 充分反应,即氧气会有剩余,自然导致测量出的氧气的体积分数偏小。
【解答】① 蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用: 吸收反应生成的二氧化碳和硫化氢气体 ;
② 将该试管插入水中(如图3所求),按下橡胶塞,观察到现象为: 部分水进入试管内,进入水的体积约为试管内空气体积的1/5 ;
再塞紧橡胶塞。将试管取出倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h1:h2= 5:4;
③ 若实验过程中②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会导致测量的空气中的氧气的体积分数偏小。
6.(2019·衢州)1674年,英国化学家约翰·梅献为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填________ 。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是________。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是________ 。
【答案】(1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
【解析】发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】(1)化学反应前后原子的种类和个数都不会改变,反应后的产物中有4个氢原子,4个氮原子,12个氧原子;反应物中含有4个氮原子,10个氧原子;多出4个氢原子和2个氧原子,则另外一种反应物是 H2O ;
(2)由信息可知,刚开始Fe与稀硝酸反应会产生NO气体,导致瓶内气体体积增大,压强增大,大于外界大气压,所以液面下降;过一段时间后,NO与O2反应,且没有气体生成,导致瓶内压强减小,小于外界大气压,水被外界大气压压入瓶内,导致瓶内液面升高;
(3) 经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,则说明瓶内氧气没有被耗完或者产生的NO气体有剩余,因为实验过程中不能准确的控制产生的NO气体恰好消耗完瓶内的氧气;
7.(2020·三门模拟)某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验(如图甲)进行了 改进,设计了图乙(选用容积为45mL的试管作反应容器)的实验方案,收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验,回答下列问题:
(1)乙实验操作如下(装置气密性良好):①点燃酒精灯;②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;③将少量红磷平装入试管中,把20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图乙所示的连接方式固定好,再用弹簧夹夹紧橡皮管;④读取注射器活塞位置的刻度数据。你认为正确的实验操作顺序是________。(填序号)
(2)乙实验中,注射器活塞最后将停止在约________mL刻度处。
(3)对照甲实验,你认为乙实验有何优点?________(回答一点即可)。
【答案】(1)③①②④ (2)1
(3)不污染空气或减小红磷点燃后放入广口瓶过程中引起的误差等
【解析】根据测定空气中氧气体积分数的原理分析,测定氧气体积分数时选择能与空气中氧气反应的物质,且生成物为固体,使得装置内因氧气反应消耗压强变小,再根据补充的水或活塞移动的体积确定氧气的体积。
(1)测定氧气的含量时,要先 ③将少量红磷平装入试管中,把20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图乙所示的连接方式固定好,再用弹簧夹夹紧橡皮管; 再 ①点燃酒精灯; 再 ②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹; 最后 ④读取注射器活塞位置的刻度数据;
(2)乙实验中,红磷燃烧消耗氧气,氧气的体积是 45mL ×1/5=9mL,所以左侧体积减小9毫升,注射器活塞最后将停止在约 1mL刻度处;
(3)乙实验始终密闭,不污染空气或减小红磷点燃后放入广口瓶过程中引起的误差等 ,优于甲实验;
8.(2020·嘉兴)为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A。
弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB
与AO的比值,将数据记录在表格中;
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数 | AO/mm | AB/mm | AB / AO |
1 | 523.5 | 109.5 | 0.2092 |
2 | 525.5 | 110.0 | 0.2093 |
3 | 527.0 | 110.5 | 0.2097 |
【得出结论】 根据表格中的实验数据, 可知空气中氧气含量为________。(用百分数表示)
【思考讨论】
①实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是________。
②实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是________。
【答案】20.94%;增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收;脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小(合理即可)
【解析】 【得出结论】 根据公式计算出空气中氧气的百分比,然后求出三个百分比的平均值即可;
【思考讨论】 ①食品脱氧剂粉末与空气的接触面积越大,玻璃管中的氧气被吸收的越充分,测量出的结果越准确;
②玻璃管的容积是一定的,等于粉末的体积+空气的体积。如果粉末不够紧密,那么计算出空气的体积就会偏小,根据公式可知,最终得到氧气的体积分数就会偏大。
【解答】【得出结论】 空气中氧气含量为 :
【思考讨论】 ① 实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是: 增大接触面积, 使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 ;
② 实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是: 脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小 。
9.(2016八下·浙江期中)某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验,知道P2O5 不能随便排放在空气中,否则会对空气造成污染,所以对该实验进行了改进:
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气,如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约________mL。
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是________。
(3)通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的方法是________
【答案】(1)10
(2)使注射器内的氧气充分与红磷反应
(3)通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的合量。
【解析】只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,才能正确解答本题。
(1)氧气约占空气体积的1/5,所以理论上注射器内气体减少的体积为50ml×1/5=10ml;
(2)交替缓慢推动两个注射器,可以使注射器内的气体中的氧气与红磷充分接触并发生反应.从而提高了实验结果的精确度;
(3)该实验中氧气会与红磷反应,从而使注射器中气体的体积减小(减小的体积就是参加反应的氧气的体积),从而可以计算出空气中氧气含量。故学到的测量混合物中某成分含量的方法是:通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的合量。
10.空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1) 写出红磷燃烧的化学方程式 。
(2) 实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内__________减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
Ⅰ.铁生锈原理:铁与氧气、水作用生成铁锈。根据铁在空气中生锈的原理设计图10实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如表4
【交流表达】
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁
写出该反应的文字表达式__________ _______________________________。
(2)根据表4数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是________(计算结果精确到0.1%)。
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
体积/ml | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(3) 从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:
①____________________________________________________;
②____________________________________________________。
【答案】【实验回顾】⑴ 略 ⑵ 气压
【交流表达】⑴ 铁+氧气+水→ 氢氧化亚铁 ⑵ 20.2%
⑶ ① 能使集气瓶中的氧气消耗更彻底。② 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积。
11.某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图所示连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V₁。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V₂。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量______(选填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到__________________________所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为______(选填“V-V”“V-V”或“V-V”)。
【答案】(1)大于
(2)集气瓶内的温度恢复到室温(或“数显设备的示数不变”或“集气瓶内的气压保持稳定”)
(3)
【解析】(1)红磷燃烧产生的热量使装置内的温度升高,气压变大,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气压上升;(2)等火焰熄灭,集气瓶内的温度恢复到室温后打开活塞;(3)反应前,右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体压强等于外界大气压强;当实验结束后并冷却至室温时打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升,此时待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体压强小于外界大气压,需向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,反应后集气瓶内的气体压强与外界大气压强相同,此时瓶内气体减少的体积为,该体积即反应消耗氧气的体积。
12.(2019八下·南浔期末)某研究性学习小组对书本探究空气中氧气的体积分数实验(图乙)装置进行了改进,设计了如图甲所示的装置,其中A是底面积为50厘米2、高20厘米的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度,B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。操作过程如下:
①检查装置的气密性。
②加入水并调整B的高度,使A中的液面至刻度15厘米处。
③将过量的红磷平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖。
④通电加热红磷,充分反应后,待冷却到原来的状态,调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平,记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计)
(1)写出该实验的原理:________(用化学方程式表示)
(2)在操作④结束时,与装置A中液面最接近的刻度是________(填整数)。
(3)操作④中,调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平的目的是:________
【答案】(1)4P+5O2 △ 2P2O5(或点燃)
(2)12厘米
(3)使A容器内外气压相等或避免水压对气体体积测量的影响。
【解析】(1)红磷与氧气反应生产五氧化二磷,化学方程式为: 4P+5O2 △ 2P2O5 ;
(2)空气中的氧气约占20%,那么原来氧气的体积为:15cm×20%=3cm;当A中的氧气完全反应后,空气的体积应该减少3cm,即水面对准的刻度为;15cm-3cm=12cm;
(3)操作④中,调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平的目的是:使A容器内外气压相等或避免水压对气体体积测量的影响。
13.(2020八下·吴兴期末)某兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(装置I)进行了大胆改进,设计装置Ⅱ实验方案进行,收到了良好的效果.请你对比分析下面装置I、装置Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)【装置Ⅰ】在实验过程中,经常出现实验结果偏小的情况,原因可能是 。
A.红磷量不足 B.装置Ⅰ漏气
C.未等装置冷却就松开止水夹 D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢
(2)【装置Ⅱ】实验的操作步骤如下:①测定玻璃管容积V1为70mL②点燃酒精灯,缓慢推拉注射器活塞.③将少量铜粉平装入试管中,将50mL的注射器活塞置于30mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好.④熄灭酒精灯,等装置冷却后读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是________(填序号)。
按正确操作和有关数据计算,最终得出氧气约占空气体积的 ,则注射器活塞最终停留在________ml处,在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是________。
(3)比较【装置Ⅰ】和【装置Ⅱ】,你能说出【装置Ⅱ】的一个优点是________。
【答案】(1)A,B,C
(2)①③②④;10;使装置中的氧气充分反应
(3)测量结果更准确/减少大气污染/更环保
【解析】(1)A.如果红磷量不足,那么氧气就不能充分反应,从而剩余部分氧气,造成气压偏大,故A符合题意;
B.如果装置I漏气,那么外面的空气会进入瓶内,造成瓶内气压偏大,故B符合题意;
C.如果装置内的温度偏高,那么造成瓶内气压偏大,故C符合题意;
D.红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢,对瓶内气压的变化几乎没有影响,故D不合题意。 故选ABC。
(2)装置II中的实验步骤为:
①测定玻璃管容积V1为70mL;
③将少量铜粉平装入试管中,将50mL的注射器活塞置于30mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好;
②点燃酒精灯,缓慢推拉注射器活塞;
④熄灭酒精灯,等装置冷却后读取注射器活塞的数据。
正确的操作顺序为:①③②④。
装置内氧气的体积为:;
那么活塞最终所对的刻度为:30ml-20ml=10ml。
在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是:使装置中的氧气充分反应。
(3)比较【装置Ⅰ】和【装置Ⅱ】,【装置Ⅱ】的一个优点是:
①注射器上有刻度,因此测量结果更准确
②尾气用气球收集,不会排放到大气中,减少大气污染,更环保。
14.(2020八下·温岭期中)某兴趣小组用两支规格相同的注射器与一支具支试管对“测定空气中氧气的含量”的实验装置进行了改进(如图)具体实验步骤如下:
步骤一:将注射器Ⅰ连接试管右侧导管,注射器Ⅱ插入试管橡皮塞中。使注射器Ⅰ中不留空气,注射器Ⅱ中留有一定体积空气,检查装置气密性。
步骤二:在具支试管中加入足量的试剂X,塞上橡胶塞,记录注射器Ⅱ中气体体积(记为V1)
步骤三:用酒精灯加热,使试剂X与氧气反应充分。
步骤四:停止加热,冷却至室温,将注射器Ⅰ中的气体全部挤入具支试管,待注射器Ⅱ的活塞稳定后,读取并记录气体体积(记为V2)
步骤五:实验结束后,清洗仪器,将具支试管装满水并塞上塞子,使注射器Ⅰ和Ⅱ中均无气体或液体残留,将试管中的水倒入量筒,测定体积(记为V3)
(1)步骤一中检查装置气密性的方法是:________ 。
(2)步骤三中,为使试剂X与氧气反应充分,可以采取的操作是________。
(3)根据测得数据可以计算空气中氧气的体积分数为________ (用V1、V2、V3表示)。
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