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实验是科学探究的重要方法,化学兴趣小组的同学对空气中氧气的体积分数测定做了如下探究。

(实验回顾)化学兴趣小组的同学曾用图1装置测定空气中氧气的体积分数,传感器技术可以定时测定图1装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图2所示,测得氧气的体积分数小于五分之一。
(1)红磷燃烧的化学方程式是
4P+5O2
点燃
2P2O5
4P+5O2
点燃
2P2O5

(2)表示温度变化的曲线是
X
X
(填“X”或“Y”)。
(3)结合X、Y两条曲线,解释图2中BC段压强变化的原因
红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度
红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度

(提出问题)用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
(进行猜想)猜想一:装置气密性不佳;
猜想二:(根据曲线Y的变化趋势分析)
氧气不能完全消耗
氧气不能完全消耗

(查阅资料)铁生锈消耗氧气,氯化钠能加速铁生锈。
(实验探究)
(4)小组同学取下传感器,检查图1装置的气密性,把导管放入水中,用手握住集气瓶,导管口
出现气泡
出现气泡
,手移开,导管形成一段水柱,证明装置气密性良好。再用足量的红磷进行多次实验,测得氧气的体积分数仍小于五分之一。
(5)小组同学用图1装置改用铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)等物质又进行了实验(如图3),8分钟后测得的数据如表:

实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
130mL 90.0mL 64mL
①铁与水和氧气反应生成铁锈,铁锈的主要成分的化学式是Fe2O3•xH2O,铁生锈的化学方程式是
4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3•xH2O
4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3•xH2O

②请计算出空气中氧气的体积分数
20%
20%

(结论与反思)通过上述实验探究,选择铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)进行实验,可减小实验误差准确测量氧气的体积分数。

【答案】4P+5O2
点燃
2P2O5;X;红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度;氧气不能完全消耗;出现气泡;4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3•xH2O;20%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:44引用:1难度:0.5
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  • 1.如图1是某化学兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是(  )

    发布:2024/12/25 11:30:2组卷:1085引用:3难度:0.7
  • 2.某校研究性学习小组用如图所示装置进行镁条在空气中燃烧的实验。待镁条完全燃烧并冷却后打开弹簧夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
    (1)图中A仪器的名称是
     
    。镁条燃烧并冷却后打开弹簧夹,水能进入到集气瓶中的原因是
     

    (2)如果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不超过其容积的
     
    %.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
    【发现问题】氮气是如何减少的?
    【做出猜想】
     

    【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。氮化化镁中氮的化合价是
     
    。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,反应的化学方程式为2Mg+CO2
    点燃
    C+2MgO,该反应所的基本反应类型是
     

    (3)通过以上探究,你对燃烧的有关知识有了哪些新的认识?(写出一条即可)
    (4)24g镁在二氧化碳中燃烧可生成多少克氧化镁?

    发布:2024/11/18 8:0:1组卷:13引用:1难度:0.5
  • 3.测定空气里氧气的含量,甲、乙、丙三个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。
    (1)实验时,取下橡胶塞,点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞,这时看到的现象是
     
    ,该反应的文字表达式为
     

    (2)甲同学:用足量的木炭代替红磷做测定空气中氧气含量的实验,结果实验失败了,请你帮助他分析失败的原因:
     

    (3)乙同学:想用镁条来代替红磷做实验,老师告诉他这种方法不是较好的方法,因为镁条在空气中燃烧非常剧烈,镁既可以和氧气反应,也可以和氮气反应生成氮化镁。请写出镁和氮气反应生成氮化镁的文字表达式:
     

    (4)丙同学:打算用铁丝替代红磷,实验能否成功?请说明理由。
     

    (5)燃烧后,集气瓶内剩余的气体主要是氮气,请结合本实验推测氮气的物理性质是
     

    发布:2024/11/7 8:0:2组卷:19引用:1难度:0.5
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