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某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究,并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数.
【查阅资料】
“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质,遇空气发生反应的化学方程式是:4Fe+3O2+6X═4Fe(OH)3,X的化学式是
 
,该过程放热.
【实验1】
验证“暖宝宝”中含有铁粉.甲同学打开一袋“暖宝宝”,将期中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引,证明“暖宝宝”中确实含有铁粉.
【现象与讨论】
乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上,意外地发现铁粉燃烧,火星四射.该小组同学对此现象展开讨论:
①铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,这是因为
 

②假设铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同,该反应烦人化学方程式为
 

【实验2】
测定空气中氧气的体积分数.
丙同学设计了如下所示的实验:
实验装置实验步骤实验现象实验结论



①如图所示连接好装置,然后
 


 



装置的气密性良好
②在集气瓶内加入足量“暖宝宝”中的物质,迅速把塞子塞紧,并充分振荡量筒中的水流入集气瓶进入集气瓶内的水体积即为瓶中氧气的体积
若要计算出空气中氧气的体积分数,还需要测定
 

【反思与评价】
丁同学认为实验2中存在某些问题,导致测得空气中的氧气的体积分数不准确.你认为实验中存在的问题是
 
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,空气组成的测定,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:由题目的信息可知:根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目不变,因此X是水,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,这是因为铁粉与氧气的接触面积增大;铁与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,配平即可.测定空气中氧气的体积分数:①如图所示连接好装置,然后用热毛巾包住集气瓶,若导管中出现气泡,装置的气密性良好;若要计算出空气中氧气的体积分数,还需要测定集气瓶的容积;“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭等物质,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,导致测得空气中的氧气的体积分数不准确.
解答:解:(1)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目不变,因此X是水,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;故答案为:H2O
(2)铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,这是因为铁粉与氧气的接触面积增大;铁与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,配平即可,故答案为:铁粉与氧气的接触面积增大; 3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
(3)测定空气中氧气的体积分数:①如图所示连接好装置,然后用热毛巾包住集气瓶,若导管中出现气泡,装置的气密性良好;若要计算出空气中氧气的体积分数,还需要测定集气瓶的容积;故答案为:用热毛巾包住集气瓶;若导管中出现气泡;集气瓶的容积;
(4)“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭等物质,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,导致测得空气中的氧气的体积分数不准确,故答案为:反应产生二氧化碳,瓶中压强增大
点评:本题既考查了装置的气密性的检验方法,又考查了实验步骤的设计,还对实验进行了评价,综合性比较强.实验设计题是近几年中考的重要考点之一,希望同学们前后联系,认真掌握.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:

H2在水中的溶解性
 
,常温下,氢气的溶解程度
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

(1)图乙表示元素周期表中的一种元素,该元素属于
 
 元素(填“金属”或“非金属”),该元素的原子序数为
 
 相对原子质量为
 

(2)图甲表示某元素的原子结构示意图,该原子核外有
 
个电子层,它在化学反应中一般易
 
电子(填“得到”或“失去”).

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科目:初中化学 来源: 题型:

过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解产生氧气,分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度.回答问题:
(1)分液漏斗中放入的物质是
 

(2)写该方法制取氧气的文字表达式
 
;要收集一瓶纯净的氧气,应选择
 
法收集.

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科目:初中化学 来源: 题型:

下列实验中,能有效区别H2、CO、CH4三种无色气体方法是(  )
A、分别点燃后,观察火焰的颜色
B、分别测量三种气体的密度
C、分别点燃后,检验燃烧后的产物
D、分别用小老鼠检验

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科目:初中化学 来源: 题型:

同学们已经学习了氧气和二氧化碳的实验室制法,请你参与总结与分析:

[仪器认识]装置A中仪器的名称:a
 
,b
 
;装置C的名称:
 

[反应原理]用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为
 
;用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
 

[制取装置]用氯酸钾与二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是
 
,若收集较纯净的氧气最好选用
 
装置,收满的现象是
 
.实验室制取二氧化碳气体,可选用的装置组合是
 
 
,检验二氧化碳是否收满的方法是
 
(简述实验操作、现象、结论).比较B、C装置,C装置在制取气体时,明显的优点是
 

[数据分析]实验小组用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应过程中混合物的质量变化如图2所示.完全反应后最终收集到0.3mol氧气.
①请根据化学方程式列式计算原混合物中含氯酸钾的质量.
 

②图中P点处试管内的固体物质有
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

在科学家眼里,二氧化碳是可以利用的重要资源.在一定条件下,二氧化碳和金属钠反应可以制金刚石[CO2+4Na
 一定条件下 
.
 
C(金刚石)+2Na2O].
(1)碳元素化合价由
 
价变为
 
价.
(2)请计算92g金属钠理论上可制得含碳96%的金刚石的质量是多少?

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科目:初中化学 来源: 题型:

钙是人体必需的常量元素,每日必需摄入足够量的钙,目前市场上的补钙药剂很多,如图是某种品牌的补钙药品的部分说明书.

请回答下列问题:
(1)CaCO3的相对分子质量是
 

(2)如果按用量服用,每天摄入钙元素的质量为
 
g.

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科目:初中化学 来源: 题型:

人类为探索物质的组成,性质和变化,经历了漫长的历程.请根据下列信息:数十亿年来,地球上的物质不断的变化,大气的成分也发生了很大的变化.下表是原始大气的目前大气的主要成分:
空气的成分N2,O2,CO2,水蒸气及惰性气体第
原始大气的主要成分CH4,NH3,CO,CO2
根据上面提供的信息,运用你学的有关知识回答下列问题:
(1)原始大气是指绿色植物出现以前的大气,假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中,你认为他们能否生存下去?
 
,原因是
 

(2)随着原始大气中,缓慢地增加CH4,NH3,CO等大气逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气的成分逐渐演化成现代大气,原始大气中NH,可转化为现代大气中的
 

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