2.1 空气
一.选择题(共14小题)
1.实验室用红磷测定空气中氧气含量实验,在这个实验过程中,下图能正确表示的广口瓶内气体体积变化状况的是()
A. B.
C. D.
2.节日期间的商场里客户不少,有人会感觉到闷热缺氧,测定出氧气的体积分数可能是()
A.1% B.19% C.25% D.78%
3.已知,铜和氧气加热条件下会生成氧化铜,可用如图所装置来测定空气中氧气的含量,实验时点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球。对该实验的认识正确的是()
①铜粉的用量多少会影啊实验结果;②实验结束后冷却到室温才能读数;③气球有哪些用途是调节充气压力并使氧气完全反应;④在正常操作状况下,反应消耗氧气的体积应该约占反应前注射器内气体体积的
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③
4.某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置,用 于“测定空气中氧气的含量”(试管的容积为50mL,注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量)。用酒精灯加热装置中的红磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却,可察看到装置中活塞最后停留的接近刻度是()
A.20mL处 B.15mL处 C.10mL处 D.5mL处
5.暖孩子贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量源自铁粉的氧化。小涛同学设计用暖孩子贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,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视不计)。下列说法错误的是()
A.实验前需要检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖孩子贴的用法数目不足
D.需要等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
6.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是()
A.该实验证明空气中氧气的含量约占
B.实验时红磷必须要足量
C.实验前必须要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生很多的白雾,火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹
7.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,正确完成如图所示两个实验。已知所用实验装置气密性好。
关于该实验,有如下说法:
①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹;
②点燃酒精灯加热铜丝,可察看到铜丝由红色变成黑色;
③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL;
④实验取用铜丝水平的多少不会干扰实验结果;
⑤两个实验均能证明空气是混合物;
⑥两个实验均能证明空气中约含体积的氧气。
其中正确说法的个数有()
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是()
A.使用红磷是由于反应可以耗尽氧气,生成液态的五氧化二磷
B.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C.燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高
D.钟罩内气体压强的减小会致使水面的上升
9.下列有关物质的性质及有关作用与功效的叙述,正确的是()
①氧气易溶于水,使得鱼能在水中存活;
②氮气的化学性质不活泼,可用作粮食和食品仓库的保护气;
③氧气能支持燃烧,所以可用作火箭的高能燃料;
④因为稀少气体有惰性,所以常用作保护气。
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②④
10.下列关于空气的说法中错误的是()
A.空气是人类宝贵的自然资源
B.空气中的稀少气体常用作灭火剂
C.空气中的氮气常用作保护气
D.空气中的氧气主要源于植物的光合用途
11.医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎,其冷冻剂是下列物质中的()
A.液态氮 B.液态氧
C.液态空气 D.液态二氧化碳
12.通过创建卫生城市活动,巴中城市空气情况有了明显变化,但测得现在导致空气污染的主如果PM2.5.导致这种现象的可能缘由是()
①地面建筑产生很多粉尘 ②沙尘暴天气增多 ③太阳能热水器 ④汽车尾气的很多排放 ⑤燃烧天然气 ⑥燃煤取暖。
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②④⑥ D.③④⑤⑥
13.国内城市及周围区域的环境中,导致空气污染的主要污染物是()
A.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
B.二氧化硫、二氧化氮、氮气
C.二氧化硫、一氧化碳、氢气
D.二氧化氮、一氧化碳、水蒸气
14.2022年北京、张家口将联合举办冬奥会,为办成绿色奥运会,下列手段不可行的是()
A.进步公共交通,倡导绿色出行
B.增加用太阳能、核能等新能源
C.改进燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空
D.改进燃煤技术,降低SO2与粉尘排放
二.多选题(共1小题)
15.用如图所示装置来测定空气中氧气的含量,对该实验认识错误的是()
A.铜粉用量的多少,不会干扰实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球有哪些用途是调节充气压力,使氧气完全反应
D.在正常操作状况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的
三.填空题(共7小题)
16. 小亮同学借助如图所示的装置测定空气里氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷,塞紧橡皮塞,然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
(1)因为凸透镜的聚光用途,使红磷的温度__________,红磷燃烧;燃烧停止后,燃烧匙里仍有红磷,燃烧停止是什么原因__________。
(2)待完全反应冷却到常温后,打开弹簧夹察看到的实验现象是__________,说明__________。
(3)实验中不可以用木炭代替红磷,缘由是__________。
17.在测定空气中氧气含量的实验中,小强使用了如图所示装置:在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时缓慢推进两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长期内无进一步变化时停止加热,生成黑色固体氧化铜,待冷却至室温,将气体全部推至一个注射器内,察看密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中,交替缓慢推进两个注射器活塞的目的是__________。
(2)写出该实验中反应的文字表达式__________,是__________反应。
(3)小强测得实验结果如下:
反应前注射器内气体总体积 | 反应后注射器内气体总体积 |
25mL | 22mL |
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数__________ 21%(填“>”、“=”、“<”)。导致该实验出现误差是什么原因可能是__________。(填序号)
①没交替缓缓推进两个注射器活塞;②读数时没冷却至室温;③加入铜丝量太少;④加入铜丝量太多
(4)通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的办法是__________
。
18.为测定空气中氧气的含量,小华同学计划设计如下策略:使用实质容积为40mL的试管作为反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与实质容积为60mL且润滑性非常不错的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验可以根据小华的设想正常进行,白磷所占体积与导管内的气体体积忽视不计,且两个容器间的导管足够粗,维持空气正常流动。请回答下列问题:
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明__________;
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。可察看到的现象为:__________;
(3)若不用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。可察看到的现象为__________;
(4)若按小华的设想进行实验,实质可能遇见很多问题而发生危险,导致实验失败。比如:__________。
19.甲、乙、丙三同学在学完了第二单元后,对测定空气中氧气含量的实验很有兴趣,想探究能否用其它物质来代替红磷完成该实验.他们选取了以下几种物质:铁丝、硫粉、木炭、镁条(镁是一种金属).凭已有常识他们进行了讨论:
(1)甲同学第一觉得不可以用铁丝代替红磷.他的原因是__________.
(2)乙同学觉得也不可以用硫粉、木炭代替红磷.他的原因是__________.
(3)丙同学在认真考虑乙同学的原因后觉得:假如要用木炭来代替红磷而且实验要获得成功需要作一点小小的改进,他预先在集气瓶中装了一种物质,结果他实验成功了,你觉得他预先在集气瓶中装的物质是__________.
(4)对于镁条三同学凭已有些常识没办法判断,他们于是进行了如下的探究:
他们用如图2所示装置和光亮镁条进行实验,将镁条点燃后飞速放入瓶中燃烧,察看到镁条发出耀眼的白光,有白色粉末状物质产生,冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%(实验过程中所有操作都是正确的)
冷却后水能进入集气瓶中是什么原因__________为了让实验获得成功,该同学进行实验时的第一步是__________.在进行实验时,为了使镁条变得光亮他应进行的操作是__________.
(5)假如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超越其容积的五分之一,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,依据空气的组成可推出降低的气体中有氮气.问题:氮气为何降低呢?假设1、氮气与瓶内其它物质反应而降低.假设2、__________.通过以上实验你觉得能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量(填:“能”或“不可以”)__________
(6)已知空气中氧气的体积分数为21%,小兰同学用如图3装置进行验证,实验后发现测得的氧气体积分数小于,请你帮她剖析导致这种结果的可能缘由(至少答两点):__________,__________
(7)关闭止水夹a、b、c,使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的甲、乙两瓶中同时燃烧,如图3所示,试回答:
①燃烧停止并冷却,若打开止水夹a、c后察看到的现象是__________;
②若打开止水夹b、c后察看到的现象是__________;
③若打开止水夹a、b、c后察看到的现象是__________,缘由是__________.
20.如图是一个具备刻度和活塞可滑动的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷,将它放在盛有沸水的烧杯上方,进行实验.请完成实验报告:
实验目的 | 实验现象 | 实验结论 |
测定空气中__________的体积分数 | 白磷失火火燃烧,活塞先向右移,后左移,最后停在约为__________(填整数)的地方上. | 空气的成分按体积算,__________约占1/5. |
21.如图装置可用来测定空气中氧气的含量.
(1)该实验可以证明空气是__________;(填“混合物”或“纯净物”)
(2)写出该实验中铜丝与氧气反应的化学方程式
__________;
(3)借助该装置进行实验后,假如两位同学的实验结果差别较大,你觉得可能是什么原因
__________(答一条即可).
22.如图是某化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行的实验探究,请你参与讨论:
【集体讨论】
(1)小组同学一同设计了如图两套装置,请你评价一下,你觉得更适当的是__________(填编号),为了确保实验的成功,在装药品之前应该__________;
(2)讨论后同学们觉得,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为__________(填“固体”或“气体”),为了充分消耗容器中的氧气,他们选择了红磷,则药品的用量应保证__________(填“”“足量”或“不足量”).
(3)在讨论的基础上,同学们分组进行了实验.各小组实验数据整理如下:(注:集气瓶容积为100mL)
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
进入集气瓶中水的体积(mL) | 20 | 21 | 19 | 20 | 22 | 18 |
通过对实验结果的交流,大部分同学都验证出氧气约占空气体积的__________.最后集气瓶中剩下的气体__________(填“支持”或“不支持”)燃烧.
【实验深思】
(4)第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差,请你帮她们剖析一下导致这种结果可能是什么原因:__________(答答一点即可).
四.实验探究题(共1小题)
23.空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的办法测定空气中氧气的含量。在老师的指导下,小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测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%.请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的重要原因:__________。
【实验探究1】小明依据铁生锈的原理,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①).通过7 天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。
【交流与深思】与用红磷燃烧的办法相比,用铁丝生锈的办法测定的主要优点是__________。
【实验探究2】为了加快反应速率,小明通过查阅资料,借助铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图②).8 分钟后测得的数据如表:
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | 烧杯中的水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | |
体积/mL | 126.0 | 80.0 | 54.5 |
请计算出空气中氧气含量__________ (计算结果保留一位小数)。
【结论与深思】通过上述实验探究,选择__________ (填物质名字)进行实验可较为迅速地完成实验并减小实验误差。
【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].若将图①装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量__________,并说明理由__________。
参考答案
一.选择题(共14小题)
1.解:因为空气中氧气的体积约占空气总体积的21%,约20%即占五分之一,磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体,使瓶内压强减小,并减小了五分之一,消耗完氧气后瓶内充气压力就不发生变化了。
故选:B。
2.解:空气中氧气的体积分数为21%,节日期间的商场里客户不少,有人会感觉到闷热缺氧,则氧气的体积分数应略小于21%。
A、氧气的体积分数应略小于21%,空气中氧气的体积分数不可能低至1%,不然人类没法存活,故选项错误。
B、空气中氧气的体积分数可能为19%,故选项正确。
C、氧气的体积分数应略小于21%,空气中氧气的体积分数不可能为25%,故选项错误。
D、氧气的体积分数应略小于21%,空气中氧气的体积分数不可能为78%,故选项错误。
故选:B。
3.解:①铜粉的用量多少会影啊实验结果,即铜不足时致使实验结果偏小,该选项说法正确;
②实验结束后冷却到室温才能读数,该选项说法正确;
③气球有哪些用途是调节充气压力并使氧气完全反应,该选项说法正确;
④在正常操作状况下,反应消耗氧气的体积应该约占反应前装置(注射器、玻璃管、气球)内气体体积的,该选项说法不正确。
故选:D。
4.解:由试管的容积为50mL,注射器内空气的体积为25mL,空气中氧气的体积分数约为可知空间中氧气共约有(50mL+25mL)×
=15mL,红磷足量将空间中的氧气全部消耗,约消耗了15mL,冷却至室温,注射器中活塞向左移动,应停留至25mL﹣15mL=10mL处。
故选:C。
5.解:A.假如装置漏气,会使进入的水偏少,测定的结果偏小,实验前需要检查装置的气密性,故正确;
B.铁生锈消耗氧气,使装置内的充气压力减小,进入水的体积就是消耗氧气的体积,集气瓶内空气的体积是(250﹣20)mL=230ml,进入水的体积是45mL,即氧气的体积是45mL,因此氧气的体积分数=≈19.6%,故错误;
C、发热剂的量需要足量,由于只有足量的发热剂才能把氧气消耗完,使结果准确,若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖孩子贴的用法数目不足,故正确;
D、需要等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积,使结果准确,故正确。
故选:B。
6.解:A、最后进入瓶中的水的体积约为氧气的体积,该实验证明空气中氧气的体积含量约占的,故说法正确
B、实验时红磷肯定过量,才能将集气瓶内的氧气消耗掉,故说法正确;
C、实验前必须要检验装置的气密性,故说法正确;
D、红磷燃烧产生很多的白烟,火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹。故说法不正确。
故选:D。
7.解:①红磷燃烧并冷却后打开弹簧夹,防止了集气瓶内压强过大进入水过少,不可以正确测定空气中氧气的含量的状况,故①说法正确;
②点燃酒精灯加热铜丝,铜与氧气反应生成氧化铜(2Cu+O22CuO),所以铜丝表面由光滑的紫红色变成黑色,故②说法正确;
③应该在停止加热并冷却至室温才能读数,故③说法错误;
④实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽,加入的铜丝需要是过量的,故④说法错误;
⑤两个实验中气体都没被完全耗尽,消耗的是氧气,剩余气体则是其他气体,则两实验均能证明空气是混合物,故⑤说法正确;
⑥依据空气中氧气含量的测定原理可知,两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气,故⑥说法正确。
故选:C。
8.解:A、五氧化二磷是固体,不是液体,故选项错误;
B、硫或木炭与氧气反应生成的是气体,不能代替红磷,故选项错误;
C、空气中氧气的含量是不变的,因此红磷越多,水位不会上升越高,故选项错误;
D、红磷燃烧消耗了氧气,生成的是固体,因此内外产生充气压力差。故选项正确;
故选:D。
9.解:①氧气不容易溶于水,所以题中“易溶于水”的描述是不对的描述。
②氮气化学性质不活泼,不可以保持粮食、瓜果呼吸,常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。
③氧气化学性质比较活泼,能支持燃烧,但氧气不可以燃烧,所以题中“作用与功效火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认知。
④稀少气体又称惰性气体,非常难与其他物质反应,常用作金属焊接的保护气。此句描述是正确描述。
故选:D。
10.解:A、空气是人类宝贵的自然资源,具备广泛的应用。故A正确;
B、空气中的稀少气体性质非常稳定,常用作保护气,故B错误;
C、空气中的氮气性质稳定,常用作保护气。故C正确;
D、空气中的氧气主要源于植物的光合用途。故D正确。
故选:B。
11.解:“冷冻法”治疗咽喉炎,说明所需物质需要可以提供低温环境且能应用于医疗范围,依据物质的作用,只有液氮具备此作用与功效。
故选:A。
12.解:①地面建筑产生很多的粉尘会导致PM2.5含量的升高;②沙尘暴天气的增多会增加空气中PM2.5含量的升高;③太阳能热水器工作过程中不会产生PM2.5;④汽车排放的尾气中含有可吸入颗粒物,导致PM2.5的升高;⑤天然气燃烧生成水和二氧化碳,不会增加PM2.5的含量;⑥煤炭燃烧的过程中会产生很多的烟尘,导致空气中PM2.5含量的升高。
故选:C。
13.解:能对空气导致污染的物质由一百多种,其中污染最重的最重要污染物有颗粒物质、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、碳氢化合物等,颗粒物质就是固体粉尘,其它的都是有害气体,伴随工业和交通运输业的进步,污染物的类型和数目还在不断增加,因此大家要采取手段保护空气,预防空气被进一步被污染。因此A是正确的其他组合均含有不是污染物的物质。
故选:A。
14.解:A、倡导绿色出行,进步公共交通,可降低污染,有效降低有害气体和PM2.5排放,故不符合题意;
B、用太阳能与核能等绿色能源,能降低PM2.5排放,故不符合题意;
C、将废气排放到高空,也不会降低污染气体和PM2.5排放,故符合题意;
D、改变燃料结构,降低SO2与粉尘的排放,也就降低了扬尘污染,可降低污染,降低了PM2.5排放,故不符合题意;
故选:C。
二.多选题(共1小题)
15.解:A、要准确测定空气中氧气的体积分数,只有用铜粉的量是足量的,才能全部消耗掉密闭注射器里的空气中的氧气,A错;
B、气体的体积要受温度的影响,读数时需要等到装置冷却至室温再读,不等装置冷却至室温就读数,读数偏小,B正确。
C、气球有哪些用途是调节充气压力,使氧气完全反应空,C正确;
D、正常操作状况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积和玻璃管中气体总体积的,D错;
故选:AD。
三.填空题(共7小题)
16.解:(1)因为凸透镜的聚光用途,使红磷的温度达到了失火点,红磷燃烧;
燃烧停止后,燃烧匙里仍有红磷,说明集气瓶中的氧气被耗尽。
故填:达到它的失火点;氧气耗尽。
(2)待完全反应冷却到常温后,打开弹簧夹察看到的实验现象是:水进入集气瓶中,约占集气瓶剩余容积的五分之一,说明氧气约占空气总体积的五分之一。
故填:水进入集气瓶中,约占集气瓶剩余容积的五分之一;氧气约占空气总体积的五分之一。
(3)由于木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内的气体没降低,不可以测定空气中氧气的含量,所以实验中不可以用木炭代替红磷。
故填:木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内的气体没降低。
17.解:(1)察看装置,注射器的前端、璃管比较细,不利于铜丝与注射器里的氧气反应,为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应,在实验加热过程中,可以交替缓慢推进两个注射器活塞;
(2)铜和氧气反应文字表达式为铜+氧气氧化铜,两种物质生成一种物质,是化合反应。
(3)由此数据计算空气中氧气的含量为:×100%=12%,故小于21%;缘由可能是没交替缓缓推进两个注射器活塞;读数时没冷却至室温;加入铜丝量太少;
(4)测量混合物中某成分含量的办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(或水平)的变化,从而得出该种成分的含量。
故答案为:(1)使空气中的氧气充分反应;
(2)铜+氧气氧化铜,化合反应;
(3)<;①②③;
(4)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(或水平)的变化,从而得出该种成分的含量。(其它答案合理也可)。
18.解:
(1)打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明整个装置都不漏气;
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,这个时候白磷燃烧消耗掉的只不过试管内的氧气为40mL×=8mL,所以活塞应停在20mL﹣8mL=12mL的刻度处;
(3)若不用弹簧夹,白磷燃烧放出热量,导致试管内的气体体积膨胀,活塞先向右移动;白磷实质消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为(40mL+20mL)×=12mL,所以活塞应停在20mL﹣12mL=8mL的刻度处;
(4)由于白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀,或许会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不用弹簧夹或许会使注射器活塞弹出等,导致实验失败。
故答案为:
(1)装置气密性好;
(2)针筒活塞向前移动到12;
(3)针筒活塞先向右移动,最后向左移动到8;
(4)试管上的橡皮塞可能弹出。
19.解:(1)铁丝在空气中不燃烧,铁丝只能在纯净的氧气中燃烧;
(2)木炭燃烧消耗氧气,但也同时生成气体二氧化碳,产生的气体二氧化碳占据了消耗掉的氧气的空间,压强不变;
(3)测定空气中氧气的体积分数借助的是压强的改变,所以若把红磷换成木炭,木炭和氧气反应又生成二氧化碳,没改变集气瓶内的压强,达不到实验目的,可将集气瓶中放上能吸收二氧化碳的氢氧化钠溶液,即可达到实验目的;
(4)镁在燃烧时消耗了瓶内的气体,使压强变小,外面大方压将水压入瓶中;为了让实验获得成功,得保证装置不漏气,因此该同学进行实验时的第一步应是检查装置的气密性;在进行实验时,为了使镁条变得光亮应用砂纸打磨;
(5)占空气体积分数78%的氮气不可以溶于水,因此所消耗氮气不会是因为溶解所导致,故可猜想氮气与镁条发生反应而被消耗;由于镁条在点燃的条件下可以和氧气以外的气体反应,因此不可以用镁条代替红磷测定空气中氧气含量;
(6)实验后发现测得的氧气体积分数小于l/5,导致这种结果的可能缘由:红磷的量不足;瓶内氧气没耗尽;装置漏气,使外面空气进入瓶内;未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内的水的体积降低;
(7)①燃烧停止并冷却,因为左瓶中压强减少,若打开止水夹a、c后,水进入左瓶中;②若打开止水夹b、c后,因为木炭燃烧生成二氧化碳,压强不变,因此右瓶中没什么变化;③若打开止水夹a、b、c,因为整个装置中的气体总体积减小,压强变小,因此水进入两个集气瓶中.
故答案为:(1)铁丝在空气中不可以燃烧;
(2)产生的气体占据了消耗掉的氧气的空间,压强不变;
(3)氢氧化钠溶液;
(4)消耗了瓶内的气体,使压强变小,外面大方压将水压入瓶中;检查装置的气密性;用砂纸打磨;
(5)氮气与镁条反应而降低;不可以;
(6)气密性不好;红磷量不足;
(7)①水进入左瓶中;②没什么变化;③水进入两个集气瓶中;气体总体积减小,压强变小.
20.解:该实验在两点上进行了改进突破,第一点加热方法的改进,优点在于:不在空气中点燃,防止了大方污染,同时降低了药品的消耗量(原来在空气中点燃要消耗一部分),同时在装置内加热,就防止了在外面点燃后移进集气瓶过程中对集气瓶内的氧气的消耗与对装置内气体的解热致使的气体外逸.如此就可以使结果更准确.第二点,所用仪器的更换.用粗细一致且带刻度的玻璃仪器来代替集气瓶,便于体积的准确划分,原来集气瓶分成五份时因为粗细不一致使分的不相等.而目前用的玻璃管本身就带刻度,便于读数,且读数更精准.
对于实验报告的填写,可以将实验报告前后联系起来考虑,后面问空气中哪一成分占,自然是氧气,所以前面实验的就是测定氧气的体积分数的.而最后活塞所在的地方的刻度,要考虑装置内气体共10mL,消耗掉2mL氧气后,气体剩余8mL.所以最后停止了刻度“8”处.
故答案:氧气; 8; 氧气
21.解:(1)通过实验现象可以证明,铜丝由红色变成了黑色,注射器内的空气降低了大约,还有剩余的气体,这说明空气不是由一种气体组成的,是由不同种物质组成的,因此空气是混合物;
(2)铜和氧气反应生成氧化铜,依据水平守恒定律了解,反应前后的原子类型和个数都不变,铜和氧气反应的化学方程式为:2Cu+O22CuO;
(3)铜丝的量的多少决定了对氧气的消耗量,所以在实验时要保证铜丝过量,如此才能保证对氧气的最大的消耗,也就才能使结果最为准确;
故答案为:
(1)混合物;
(2)2Cu+O22CuO;
(3)铜丝的量不足.
22.解:(1)因为红磷燃烧放出了很多的热,加入少量的水能吸收热量,所以,更适当的是B,为了确保实验的成功,在装药品之前应该检查装置的气密性;
(2)讨论后同学们觉得,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体,为了充分消耗容器中的氧气,他们选择了红磷,则药品的用量应保证足量的.
(3)通过对实验结果的交流,大部分同学都验证出氧气约占空气体积的,因为红磷熄灭,说明了最后集气瓶中剩下的气体不支持燃烧.
(4)第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差,请你帮她们剖析一下导致这种结果可能是什么原因:装置漏气、红磷的量不足等
故答为:(1)B,检查装置的气密性;(2)固体,足量;(3),不支持;(4)装置漏气等.
四.实验探究题(共1小题)
23.解:【实验回顾】从燃烧条件的角度回答产生上述结果的重要原因是:当氧气浓度较低时,可燃物不可以燃烧;故答案为:当氧气浓度较低时,可燃物不可以燃烧;
【交流与深思】与用红磷燃烧的办法相比,用铁丝生锈的办法测定的主要优点是:没污染或装置的气密性好等;故答案为:没污染或装置的气密性好;
【实验探究2】由表格数据可知,计算出空气中氧气含量=≈20.2%;故答案为:20.2%;
【结论与深思】通过上述实验探究,选择铁粉、炭粉、氯化钠进行实验可较为迅速地完成实验并减小实验误差;故答案为:铁粉、炭粉、氯化钠;
【拓展延伸】若将图①装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,不可以比较准确地测定空气中氧气的含量,由于空气中二氧化碳的含量过低,铜不可以将装置内的氧气几乎耗尽;故答案为:不可以,空气中二氧化碳的含量过低,铜不可以将装置内的氧气几乎耗尽;