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研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置．其中U型管左侧容器壁上标有刻度，电阻丝通电后能发热，右侧玻璃管敞口．请根据图示实验回答下列问题：
（1）闭合电源开关，可观察到白磷；白磷所发生反应的化学方程式为；
（2）在上述实验中，下列物质不能代替白磷的是（填编号）
①木炭　　②铁粉　　 ③镁带　　 ④铜丝
（3）实验结束后，理论上可以观察到U型管内左侧液面；若实际观察到左侧液面在不到“1”的位置处，则实验结果比理论值（填“偏大”或“偏小”），可能的原因是（2点）．
（4）此实验可推知反应后剩余气体的两点性质是、．
（5）通过这个实验得出的结论__．

解：（1）闭合电源开关，可观察到白磷燃烧，产生大量的白烟；
该反应中磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．
该反应的化学方程式为：4P+5O₂ $\text{[math]}$ 2P₂O₅．故答案为：燃烧放出大量白烟； 4P+5O₂ $\text{[math]}$ 2P₂O₅
（2）因为木炭燃烧产生气体，铁粉在空气中不能燃烧，镁不但与氧气反应，也与二氧化碳反应，所以不能代替白磷，铜加热与氧气反应生成黑色恶氧化铜固体，故答案为：①②③
（3）由于空气中氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ ，装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面上升至1；若实际观察到左侧液面在不到“1”的位置处，则实验结果比理论值偏小，可能的原因是：装置漏气，白磷不足，故答案为：上升至1处；偏小；装置漏气，白磷不足
（4）此实验可推知反应后剩余气体的两点性质是：不与白磷反应，不溶于水．故答案为：不与白磷反应，不溶于水
（5）通过这个实验得出的结论是氧气约占空气气体体积的 $\text{[math]}$ ，故答案为：空气中氧气的体积分数为 $\text{[math]}$
分析：（1）根据白磷燃烧的现象和质量守恒定律解答；
（2）根据燃烧产物无气体和能否在空气中是否燃烧判断；
（3）根据空气中氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ 及该实验的注意事项解答；
（4）根据实验结果进行分析；
（5）根据实验数据进行分析；
点评：本题主要考查用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大，需学生结合课本知识仔细推敲．

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相关习题

科目：初中化学 来源： 题型：

某化学研究性学习小组的同学做了如右图所示的探究实验．实验发现CO与CuO加热后黑色粉末变成红色粉末．请你参与该小组的研究过程并完成相关任务：
【研究课题】探究红色粉末的主要成分
【查阅资料】
（1）有关物质的颜色：
Cu粉末：红色；CuO粉末：黑色；
Cu₂O粉末：红色．
（2）CuO和Cu₂O都能和稀硫酸发生反应，化学方程式为：CuO十H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
【猜想与实验】
（1）如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质，请猜想它的成分，并设计简单的实验证明你的猜测．

猜想	简单实验方案	现象	CO和CuO反应的化学方程式

（2）如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物，要确定粉末中两种物质的质量分数，还需要通过有关数据计算进行判断．下列数据不可作为计算依据的是：（　　）
A．反应前CuO粉末的质量，B．硬质玻璃管中固体物质减少的质量
C．通入CO的质量，D．反应后固体混合物的总质量．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

根据提供的材料，阅读、思考并回答相关问题．
材料一：2009年1月，某市一酒吧发生一起特大火灾．该事故的起因是几个年轻人在酒吧内燃放烟花，引燃聚氨酯泡沫塑料天花板，聚氨酯泡沫塑料燃烧产生大量有毒烟气，造成人员中毒伤亡．
材料二：氢氧化镁是一种新型的阻燃剂．当温度达到380℃时，氢氧化镁开始分解出水蒸气，同时生成耐高温的氧化镁固体．利用氢氧化镁这一性质，将它添加在塑料等易燃性材料中能起阻燃作用．
（1）聚氨酯泡沫塑料属于

（选填“金属材料”、“无机非金属材料”、“合成材料”或“复合材料”）．从上述材料能总结出聚氨酯泡沫塑料具有的一条化学性质是

；
（2）燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是

；
（3）氢氧化镁受热分解的化学方程式为

；根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因可能有

．
材料三：氧化铝（Al₂O₃）、氮化铝（AlN）都是一种重要的无机非金属材料，广泛应用于矿业生产和集成电路生产领域．氧化铝（Al₂O₃）、氮化铝（AlN）能分别与氢氧化钠发生以下反应：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑、Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O．NH₃极易溶于水或酒精中，但不能溶解在动植物的油脂中（1体积水可以溶解大约700体积氨气）．
（4）已知某氮化铝中可能含有碳或氧化铝中的一种或两种杂质，为了确定杂质的种类并测定样品中的氮化铝的质量分数．学校化学研究性学习小组的同学们经过思考提出了几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论．
实验方案一：甲同学设计了右图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．
主要操作步骤的顺序为：a．往锥形瓶中放入适量的AlN样品；b．检验装置的气密性；c．从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的NaOH浓溶液（不考虑氨气在NaOH浓溶液中的溶解）；d．读出注射器内气体的体积数．
①同学们观看了他的设计后，认为样品取用的量需要一定的控制，这是因为

．
②同学们还认为该方案的操作步骤顺序有点不妥，应作的修改为

．
实验方案二：乙同学设计了右图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．
③你观看了他的设计后，该方案中最后测得的气体的体积应该就是

数．
④同学们讨论后，一致认为该方案最后所测得气体的体积将会偏小，甚至有可能得不到气体的体积数，你认为他们的理由是

．
⑤丙同学在仔细思考后认为只要在广口瓶的水中加一种物质X（如右图示），就可达到目的，你认为X可以选用的物质是

，它的作用是

．
⑥装置改良后，实验中广口瓶内原有的空气对实验结果

（填“有”或“没有”）影响．
交流与计论：
⑦实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，则样品中肯定含有的杂质是

；
⑧为确定是否还有另一种杂质，小李同学称取1g氮化铝固体样品用方案二的改进装置进行实验，装置中固体的质量变化如曲线所示，最后量筒内收到水的体积刚好500ml．（不考虑气体的损失，查阅资料得知实验条件下收集到的气体密度为0.68g/L），请通过计算帮助小李同学说明氮化铝样品中是否还有其它杂质？

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科目：初中化学 来源： 题型：

（2008?徐汇区一模）碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体．两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分，对其可能的组成进行探究．
方案Ⅰ假设：白色固体的成分可能是CaCO₃和CaO的混合物．
实验验证：

实验步骤	实验现象
1．取试样于试管中，加入水，再滴加酚酞试液酚酞试液．	变红色变红色．
2．取试样于试管中，加入盐酸盐酸．	有气泡有气泡．

实验结论：白色固体的成分是 CaCO₃和CaO的混合物．
方案Ⅱ假设：白色固体可能全部是氧化钙．
实验验证：取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊．
验证方法正确吗？

不正确

，理由是

CaO与水反应生成Ca（OH）₂微溶于水

、

本身就可能是浑浊

．
用方案Ⅰ为了进一步研究碳酸钙分解的质量分数，设计了如下的实验：称取一定量白色固体，用足量盐酸溶解，产生的气体经除杂后，被已称量好的足量的NaOH浓溶液吸收，该实验中还需补充的步骤是

干燥、称量

．

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科目：初中化学 来源： 题型：

某研究性学习小组的同学欲分离氯化钠和氯化钙的混合物，设计了如下实验操作：

（1）②中发生反应的化学方程式为

Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓

．
（2）②中需要进行的操作是

过滤

，操作⑤的名称是

蒸发结晶

，两个操作中都需用到的玻璃仪器是

玻璃棒

．
（3）小组内的乙同学认为，上述所得的NaCl固体不纯，要得到较纯净的NaCl固体，需对实验进行改进，他的做法是

在⑤中加入过量的稀盐酸

．

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科目：初中化学 来源： 题型：

某校研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如下图所示．请根据图示回答：

（1）第一步应如何操作？
（2）下表是他们的探究方案，请你填写完整：

探究内容	实验方法	判断依据
二氧化碳含量是否相同
氧气含量是否相同
水含量是否相同

归纳总结归纳总结也是学好化学的一种重要的方法．现请你概括总结你已知道的二氧化碳的性质：

二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，能使澄清石灰水变浑浊

．

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同步练习册答案

实验步骤	实验现象
1．取试样于试管中，加入水，再滴加酚酞试液酚酞试液．	变红色变红色．
2．取试样于试管中，加入盐酸盐酸．	有气泡有气泡．

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