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甲、乙两化学兴趣小组的同学按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-甲所示),但测出的氧气的体积分数存在误差。

请你参与探究:
甲组测出氧气的体积分数小于五分之一。
(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?
(查阅资料)红磷、白磷的一些性质如下表:
颜色、状态 熔点/℃ 着火点/℃ 密度(g/cm3
红磷 暗红色固体 590 240 2.34
白磷 白色或黄色固体 44.1 40 1.82
(猜想与假设)
A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。
B同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气。
(1)你还能作出的猜想是
可能是集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹
可能是集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹

(交流与讨论)
他们对课本上的实验装置进行了图1-乙所示的改进(其他仪器忽略)。
(2)与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是
确保装置不漏气
确保装置不漏气

(3)能得出空气中氧气约占五分之一体积的实验现象是
左边液面上升至“1”刻度处
左边液面上升至“1”刻度处

乙组同学从课本镁条燃烧实验得到启发,用镁代替红磷,实验完毕,冷却后进入水的体积远大于总容积的
1
5

(猜想与假设)可能镁条与氮气发生了反应(设计实验)
为检验镁条能否在N2中燃烧,兴趣小组展开如下探究:
①组装仪器(图1,钟罩下端无底),检查气密性:向水槽中加水,观察现象;
②将足量白磷在空气中点燃后,迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞;
③待钟罩内水面不再变化时,向水槽中加水,使水槽中液面与钟罩内液面相平;
④打开橡皮塞,将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(图2),观察液面变化;
(交流讨论)
(4)步骤①气密性良好的现象是
向水槽中加水,观察到表面皿上浮现象,说明气密性良好
向水槽中加水,观察到表面皿上浮现象,说明气密性良好

(5)步骤②目的是
利用白磷燃烧消耗空气中的氧气得到较纯的氮气
利用白磷燃烧消耗空气中的氧气得到较纯的氮气

(6)步骤④观察到
图2中的表面皿高于图1中的表面皿
图2中的表面皿高于图1中的表面皿
现象,说明镁条与氮气反应。
(结论)除氧气外,镁条还能与氮气反应。
(反思)乙组小罗同学认为只进行图2实验,当钟罩内进入水的体积大于总容积的
1
5
,就能说明镁与氧气、氮气都发生了反应,对此观点你认为是否正确
不正确
不正确
,并说明理由
可能是实验误差造成的
可能是实验误差造成的

(拓展)①镁与氮气反应生成氮化镁(Mg3N2),由于氧气比氮气活泼,所以镁燃烧生成的氮化镁质量比氧化镁
(大、小)。
②8g镁在空气中燃烧,若有30%的镁生成氮化镁,计算氮化镁的质量
3.3g
3.3g
(写出计算过程)。

【答案】可能是集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹;确保装置不漏气;左边液面上升至“1”刻度处;向水槽中加水,观察到表面皿上浮现象,说明气密性良好;利用白磷燃烧消耗空气中的氧气得到较纯的氮气;图2中的表面皿高于图1中的表面皿;不正确;可能是实验误差造成的;小;3.3g
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:38引用:2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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