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某化学兴趣小组的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
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,请你参与探究:
(1)提出问题:造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(2)查阅资料:红磷、白鳞的一些性质如表:
颜色、状态熔点/℃着火点/℃密度/(g/cm3
红磷暗红色固体5902402.34
白磷白色或黄色固体44.1401.82
(3)猜想与假设:
①甲同学:可能是导管内原含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性.
②乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气.
③你还能作出的猜想是
 

(4)交流与讨论:
①丙同学认为用木炭代替红磷,就可以消除误差,大家认为他的说法不合理,理由是
 

②他们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).
a.甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是
 

b.通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,这利用了金属的
 
性.
c.与课本上实验装置相比,该装置的优点是
 

(5)探究与反思:
①为了验证乙同学的猜想,将铜粉(红色)放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色(氧化铜),证明乙同学的猜想
 
(填“合理”或“不合理”).
②试写出白磷与氧气反应的文字表达式
 
考点:测定空气里氧气含量的探究,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:(3)猜想与假设:从测定空气中氧气含量的实验原理去分析解答;
(4)交流与讨论:①从实验所燃烧的物质必须具备的条件去分析解答;
②从资料中提供的与题目有关的信息,对比两种物质的特点去分析解答;通过对比实验装置找出各自的优点和缺点去分析解答;
(5)探究与反思:①铜粉可以和氧气反应生成黑色的氧化铜固体,可以据此解答该题;
②根据文字表达式的写法来分析.
解答:解:(3)实验原理:利用红磷燃烧消耗空气中的氧气,使左边集气瓶内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶,通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数.①如果所用红磷的量不足,造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗,瓶内残留气体中还有氧气,所以会使所测得的氧气的体积分数偏小;
②如果装置的气密性不好,外界气体会进入集气瓶中,形成不了压强差,外面的水进入集气瓶内体积变小,造成所测得的氧气的体积分数偏小;
③由于导管内原来含有空气,红磷燃烧完,打开止水夹后,应该是进入的都是水,但是由于导管内本身有气体,所以该部分气体的进入减少了液体的进入的量,我们对结果的推出是从液体的体积得出的造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗,所以会使所测得的氧气的体积分数偏小;由上面的分析不难看出:测出的氧气的体积分数明显小于五分之一的原因也就是上面的三条:①所用红磷的量不足;②装置的气密性不好;③可能是导管内原来含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性.由于题目中甲乙两同学已经猜出了其中的两个,剩下的猜想就是:装置的气密性不好;故答案为:装置的气密性不好;
(4)①如果用木炭代替红磷,木炭和空气中的氧气反应生成的是二氧化碳,由于二氧化碳是气体,这样在集气瓶内的气体的体积就不会减小,外面烧杯内的水就不会被压入集气瓶内,会导致实验失败;故答案为:木炭燃烧生成的二氧化碳是气体;
②a.由【查阅资料】中可知白磷的着火点为40℃,而红磷的着火点为240℃,通过铜丝传热达到白磷的着火点要比红磷容易的多,更容易被点燃.故答案为:白磷的着火点比红磷低,容易被点燃;
b.通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,火焰没有接触到白磷,而白磷能够燃烧说明白磷的温度升高,达到的白磷的着火点,而酒精灯与白磷相连的是铜丝,说明铜丝具有导热性;故填:导热;
c.如果使用课本上的装置,需要在集气瓶外点燃红磷,当燃烧着的红磷向集气瓶里放的时候,会让集气瓶内的空气因受热跑到瓶外,增大了实验的误差,而改进后的装置则有效的避免了这种现象;故答案为:实验过程装置密闭,实验误差小;
(5)①铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜,所以若观察到铜粉变黑则说明装置残留有氧气,即乙同学的猜想合理;故填:合理;
②白磷与氧气在点燃的条件下燃烧生成五氧化二磷,故填:磷+氧气
点燃
五氧化二磷.
点评:本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验,属于实验探究题,回忆实验中现象,得出正确的结论.这类探究实验要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究,从而回答题目给出的问题.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

推理是一种重要的学习方法,下列推理正确的是(  )
A、化合物是由不同种元素组成的纯净物,所以只含有一种元素的物质不是化合物
B、稀有气体最外成电子数一般为8,最外成电子数为8的粒子一定是稀有气体
C、CO有可燃性,所以可用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO
D、日常生活中Fe比Al容易生锈,所以金属活动性Fe比Al活泼

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科目:初中化学 来源: 题型:

下列实验操作中,正确的是(  )
A、
制取并收集氧气
B、
过滤
C、
读取液体体积
D、
取液体

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科目:初中化学 来源: 题型:

奇思妙想化学兴趣小组的同学们在探究物质燃烧的条件时,用一个集气瓶罩住燃着的小蜡烛,小蜡烛一会儿就熄灭了.它为什么会熄灭呢?每个人都提出了不同的猜想.
【猜想】
小童猜想:蜡烛燃烧耗尽了瓶内的氧气,所以它熄灭了;
小鑫猜想:蜡烛燃烧后瓶内二氧化碳浓度过高导致了蜡烛熄灭;
小南猜想:小童和小鑫都只看到了问题的一个方面,他认为小童和小鑫都有道理;
小龙猜想:瓶内虽有氧气,但氧气浓度低导致蜡烛熄灭.
【实验设计】大家激烈地讨论,很难达成一致.于是,小龙设计了如图所示的实验装置,并进行实验来验证自己的猜想.
实验步骤实验现象实验分析实验结论
(1)取一小块白磷(着火点为40°C),放在一铝箔制的小盒中,然后放入装有生石灰的集气瓶内.点燃蜡烛,塞紧胶塞,观察现象.燃烧的蜡烛一会儿就熄灭了.白磷燃烧需满足的条件:
①温度达到着火点;
 
小龙的猜想是正确的.
(2)待冷却后,打开分液漏斗活塞,向集气瓶中注入少量水,立即关闭活塞,观察现象.铝盒中的白磷燃烧,
放出热量的同时产
生了
 
【实验反思】
①在该实验中,共发生了
 
个化学反应,其中生石灰的主要作用
 
,该反应的化学方程式为
 

②实验结束后,集气瓶底部的固体中含有哪些成分?(写三种即可)
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

花匠用熟石灰来降低校园苗圃中土壤的酸性,但效果不明显.化学老师发现原因是熟石灰已经部分变质,他觉得这是一个很好的实际例子,就取回一包熟石灰样品,要求学生设计实验证明该样品确实部分变质.请填写有关实验仪器和药品,完成实验报告.
实验目的:证明熟石灰样品部分变质.
实验仪器:玻璃棒、胶头滴管、试管.
实验药品:水、酚酞试液、
 

实验步骤实验现象实验结论
 取样品少量于试管中加水振荡后滴入少量酚酞试液样品中有氢氧化钙存在
样品中有碳酸钙存在

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科目:初中化学 来源: 题型:

下列反应属于中和反应的是(  )
A、H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
B、H2SO4+Cu(OH)2═CuSO4+2H2O
C、CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
D、Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O

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科目:初中化学 来源: 题型:

钢铁在生产、生活中有广泛的用途.建造上海世博会的中国馆--“东方之冠”的核心筒就是用四根巨型钢筋混凝土制成的,其中用了大量的钢铁.
(1)钢铁属于
 
(填“纯净物”或“混合物”).
(2)炼铁厂常以焦炭、赤铁矿(主要成分是氧化铁Fe2O3)、空气等为主要原料炼铁,请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式:
 

(3)每年世界上钢铁的产量很高,但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失.铁在空气中锈蚀,实际上是铁与空气中的
 
 
共同作用的结果.
(4)为了防止钢铁锈蚀,人们常采用
 
的方法(任写一种)来达到目的.
(5)写出直接表示铁比铜活泼的化学反应方程式:
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

下列有关实验室制氧气的叙述错误的是(  )
A、实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气
B、收集氧气可用排水法
C、实验结束先熄酒精灯后移出导管
D、用氯酸钾制氧气的反应是分解反应

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科目:初中化学 来源: 题型:

化学兴趣小组的同学对蜡烛的燃烧进行了如下探究.
(1)丽丽点燃蜡烛,观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层.如图①把一根火柴梗放在火焰中,约1s后取出可以看到火柴梗的
 
(填“a”或“b”或“c”)处最先炭化.结论:蜡烛火焰的
 
温度最高;
(2)如图②,亮亮在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到现象
 
;再将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到现象
 
.由此推断蜡烛燃烧后生成的物质有
 

(3)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是
 
.(填字母序号)
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(4)如图③,芳芳在蜡烛火焰上方斜插入一个普通漏斗,用一燃着火柴接近漏斗颈口处,产生黄色火焰,这是由于
 

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