富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体,常用于航天、医疗等。某化学兴趣小组对富氧空气开展相关探究,进行以下实验。

实验一:测定富氧空气中氧气的含量。
【实验操作】
①按图1所示组装好实验装置,检查装置的气密性检查装置的气密性。
②用排水法收集100mL富氧空气,并在燃烧匙内加入足量的红磷,塞紧瓶塞。关闭弹簧夹,往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1mL。
③引燃红磷,待红磷熄灭后并冷却至温室。
④打开弹簧夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL,通过数据处理得出“富氧空气”中氧气的含量。
【问题讨论】
(1)请完成实验操作①检查装置的气密性检查装置的气密性。
(2)实验过程中气球大小的变化为 先膨胀后缩小先膨胀后缩小。
(3)写出实验操作③中红磷燃烧的化学方程式是 4P+5O2 点燃 2P2O54P+5O2 点燃 2P2O5。
(4)集气瓶中水的作用为 吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷,防止污染空气吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷,防止污染空气。
【拓展延伸】兴趣小组查阅资料得知铁在潮湿的空气中易生锈,其原因为铁在氧气和水同时存在的条件下会生成铁锈。根据铁生锈的原理,利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了富氧空气中氧气的含量测定(装置如图2所示),一段时间后测得的数据如下表:

点燃
点燃
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 |
131mL | 90.0mL | 38mL |
39.7%
39.7%
(结果精确0.1%)。
【反思交流】铜也能在氧气、水、二氧化碳同时存在的条件下,经过充分反应而锈蚀,生成铜绿,其主要成分Cu2(OH)2CO3,该反应的化学方程式为:2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3,若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由
否,铜生锈需要二氧化碳,而空气中二氧化碳仅为空气体积的0.03%,则铜的锈蚀不能将装置内的氧气耗尽
否,铜生锈需要二氧化碳,而空气中二氧化碳仅为空气体积的0.03%,则铜的锈蚀不能将装置内的氧气耗尽
。实验二:研究富氧空气的应用。
【进行实验】该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧,并对燃烧产生的温度和烟气量(废气中有害物质的总量)进行了测定,得到的相关数据如图4、图5所示:

【实验分析】
(1)结合图4,说出空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:
氧气含量越高,燃烧产生的温度越高
氧气含量越高,燃烧产生的温度越高
。(2)结合图5,写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施:
使燃料在氧气含量较高的环境中进行
使燃料在氧气含量较高的环境中进行
。【考点】测定空气里氧气含量的探究.
【答案】检查装置的气密性;检查装置的气密性;先膨胀后缩小;4P+5O2 2P2O5;吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷,防止污染空气;39.7%;否,铜生锈需要二氧化碳,而空气中二氧化碳仅为空气体积的0.03%,则铜的锈蚀不能将装置内的氧气耗尽;氧气含量越高,燃烧产生的温度越高;使燃料在氧气含量较高的环境中进行
点燃
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/11 19:0:6组卷:306引用:2难度:0.5
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【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C+2MgO,该反应所的基本反应类型是点燃
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