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    11．空气中氧气含量测定的再认识．

    【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
    （1）写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
    （2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，量筒中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
    【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
    【实验改进】根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．（装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈）．测得实验数据如表：
    测量项目实验前实验后
    烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除肉容物）和导管的容积
    体积/mL80.054.5126.0
    【交流表达】
    （1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，写出该反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2．
    （2）根据数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%（计算结果精确到0.1%）．
    （3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是：①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．

    分析 根据已有的空气中氧气含量的测定原理进行分析解答，磷燃烧生成五氧化二磷；气体被消耗，压强变小，故会产生水倒吸的现象；根据铁生锈的知识进行分析解答即可．

    解答 解：（1）磷燃烧生成五氧化二磷，故填：4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
    （2）红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压变小，水倒吸，故填：气压；
    实验改进：（1）铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，故填：2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2；
    （2）根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出，消耗的氧气的体积是：80mL-54.5mL=25.5mL，故氧气的体积分数为：$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%=20.2%，故填：20.2%；
    （3）使用铁的缓慢氧化消耗氧气，使氧气消耗的更为彻底，实验结果更准确，测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积，使实验结果更为准确，故填：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．

    点评 本题考查的是氧气的含量的测定以及实验装置的改进，完成此题，可以依据已有的知识进行．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列方法能一次鉴别出空气、氧气和二氧化碳3瓶气体的是（　　）
    A．闻气味B．澄清石灰水
    C．观察颜色D．将燃着的小木条伸入集气瓶中

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    2．（1）某化合物32g在氧气中燃烧后生成14gCO、22gCO2和36gH2O，则该化合物的化学式为C2H8O3．
    （2）在由CH4和H2组成的混合气体中．碳元素的质量分数为60%．该混合气体在氧气中充分燃烧后全部生成二氧化碳和水，试计算反应生成的二氧化碳和水的质量比为11：18．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    19．世界是由物质组成的，物质是有广泛用途的．请选用下列物质的序号填空：
    A．氧气；B酒精．；C．氖气；D．二氧化碳；E．石墨；F氮气．
    （1）常用做燃料的是B．    
    （2）供给呼吸的是A．
    （3）用于灭火的是D．     
    （4）用以制作铅笔芯的是E．
    （5）通电时发出红光，常用做电光源的是C．
    （6）充于食品包装袋的是F．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    6．写出下列化学变化的文字表达式，并注明基本反应类型．
    （1）红磷在氧气中燃烧磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷 化合反应
    （2）硫在氧气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫 化合反应
    （3）铁丝在氧气中燃烧铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁 化合反应
    （4）加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气 分解反应
    （5）加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气 分解反应
    （6）分解过氧化氢制取氧气过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气 分解反应．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    16．如图是初中化学学习中三个常见的与水有关的实验，请回答：

    （1）上述实验中集气瓶中的水有减少污染作用的有AB（填序号）；
    （2）A实验中如果红磷点燃后伸入集气瓶的速度太慢，会导致实验结果偏小（选填“大”或“小”）；
    （3）B实验中的硫不能用于测定空气中氧气含量的实验，如果要达到实验目的，可向集气瓶中先加入一种液体即可，该液体可能具有的性质是能与二氧化硫反应；
    （4）C实验中没有看到火星四射的现象，可能的原因是ABC（填序号）．
    A．铁丝没有用火柴引燃  B．没有用纯氧  C．铁丝生锈了  D．火柴快熄灭时才伸入集气瓶．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    3．一定质量的硫粉和过量的氧气在密闭容器内点燃充分反应，如图是反应过程中某种量Y随反应时间变化的关系，则Y可能是AB
    A．分子个数 B．元素的种类  C．生成二氧化硫的质量  D．物质的总质量不变等（合理即可）．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    7．天然气作为清洁能源已成为我国现代化城市的首选燃料，LNG船是低温运输天然气的专用船舶，被喻为世界造船“皇冠上的明珠”．某兴趣小组的同学围绕着船舶使用的金属材料进行了研究．
    【阅读与思考】
    （1）在焊接不锈钢管道时，通常要使用氩气作保护气，这是因为氩气的化学性质稳定．
    （2）金属在海水中易生锈腐蚀．造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌另外一种金属．利用该金属与铁的活动性的不同，保护铁不易被腐蚀．
    【研究课题1】
    一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，哪种金属先被腐蚀呢？
    【实验设计1】将打磨后的金属片进行如图一所示的实验，放置一段时间后将观察到的现象及分析填入下表：
    现象分析
    甲中：铝片表面出现灰白色物质，铁片表面几乎没有明显现象铝与铁在潮湿的环境中接触，铝首先被腐蚀．
    乙中：铁片表面出现红棕色固体，铜片表面几乎没有明显现象铁与铜在潮湿的环境中接触，铁首先被腐蚀．
    【得出结论】一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性较强（填“强”或“弱”）的金属首先被腐蚀．
    【知识应用】造船工业为避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是D（填编号）
    A．银块  B．铜块  C．锡块 D．锌块
    （3）LNG船还使用了大量的锌铜合金．
    【研究课题2】测定锌铜合金中锌、铜的质量分数
    【实验设计2】进行如图二所示的实验．
    ①实验前，将已经打磨过的块状锌铜合金加工成碎屑其目的是：增大和稀硫酸的接触面积，加快反应速度．
    ②实验操作步骤：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再次检查装置的气密性，记录量气管的液面位置为5mL，由A向B滴加足量试剂，待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录量气管的液面位置为85mL；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，用电子天平称其质量为0.416克．
    【数据处理】该实验条件下，氢气的密度是0.09g•L-1．根据上述的数据计算锌铜合金中铜的质量分数．（请写出计算过程）
    【误差分析】如果操作规范，计算正确，但通过本方案测出的铜的质量分数计算值总是低于真实值，其主要原因是：①加入的稀硫酸占有一定的体积；②有一部分氢气留在试管和导管中．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    8．小冬同学制作的简易净水器如图所示．
    （1）小卵石、石英砂和膨松棉的作用是过滤；
    （2）所得水是硬水（填“硬水”或“软水”），区分硬水和软水的方法是加入肥皂水，产生泡沫少的是硬水，产生的泡沫多的是软水．
    （3）长期饮用硬水对人体健康不利，要降低水的硬度，我采取煮沸方法．

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