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    9．某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
    ①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好．
    ②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块，足量的白磷，并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管已伸到了瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．
    ③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热．
    ④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
    ⑤待集气瓶完全冷却至室温，测出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
    ⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数（燃烧匙、白磷、玻璃棒玻璃管体积忽略不计）．
    根据以上信息，回答下列问题：
    （1）写出白磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，燃烧匙内放入足量白磷的原因是为了消耗掉氧气．
    （2）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是先下降后上升．
    （3）若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系c+4a=5b或[b-a=$\frac{1}{5}$（c-a）]．
    （4）小组成员小冰对实验前“集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解，咨询老师之后，他终于明白“a体积的水”的作用，它除了吸收生成的“白烟”外，还有加快反应后瓶内气体的冷却速度的作用（写出一点即可）．
    （5）小组成员小宇无意间发现步骤⑤集气瓶内的水中滴加几滴石蕊试液，会变红．这一现象使组内成员积极地开展讨论，小玉认为是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性，但小张马上反对：空气中二氧化碳的含量很少，而实验中又没有产生二氧化碳．请根据正确的观点，对变红现象提出的合理猜想：能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水，导致溶液显酸性（或五氧化二磷与水反应生成酸）．

    分析 （1）根据白磷燃烧生成五氧化二磷解答；
    （2）根据白磷燃烧时瓶内气体体积的变化情况进行解释；
    （3）根据氧气约占空气体积的五分之一，结合图中的体积关系分析解答即可；
    （4）围绕“白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出”这一因素进行分析；
    （5）从使石蕊试液变红色的溶液显酸性的知识进行猜想．

    解答 解：（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，燃烧的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；燃烧匙内放入足量白磷的原因是为了消耗掉氧气；
    （2）白磷燃烧时会放出大量的热，集气瓶内空气受热体积膨胀，气压增大，使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内；燃烧停止后，温度下降，瓶内气压减小，烧杯中的水就会沿着玻璃管再流入集气瓶内；故填：先下降后上升．
    （3）由于氧气约占空气体积的五分之一，若实验成功，a、b、c三个数据应满足的一个等式关系是：（b-a）=（c-a）×$\frac{1}{5}$；即c+4a=5b；故填：c+4a=5b或[b-a=$\frac{1}{5}$（c-a）]．
    （4）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．
    故填：加快反应后瓶内气体的冷却速度．
    （5）可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水显酸性，滴加几滴紫色石蕊试液，会变红．
    故填：可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水，导致溶液显酸性（或五氧化二磷与水反应生成酸）．
    答案：
    （1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；为了消耗掉氧气；
    （2）先下降后上升；
    （3）c+4a=5b或[b-a=$\frac{1}{5}$（c-a）]．
    （4）加快反应后瓶内气体的冷却速度；
    （5）能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水，导致溶液显酸性（或五氧化二磷与水反应生成酸）．

    点评 空气中氧气含量的测定也是中考考查的一个热点，重点考查实验过程中看到的现象以及导致实验结果偏大或偏小的原因．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    5．某中学化学兴趣小组在老师的指导下，实验员提供了如下器材和若干化学药品，进行气体的制备和性质的探究，邀请你一同参加．

    （1）写出图中标号a仪器的主要用途收集或贮存少量气体．
    （2）实验室制取少量氢气，且操作相对简易时，发生装置最好选用BG（填写字母代号），组装好仪器后，应先检查装置的气密性，再添加药品．
    （3）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，实验室若要制取干燥的氧气，收集氧气前先将气体通过H装置，H装置中的X是浓硫酸（填“浓盐酸”或“浓硫酸”或“氢氧化钠溶液”），其理由是浓硫酸具有吸水性，气体通过H时应从b（填“b”或“c”）端进入．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列物质属于纯净物的是（　　）
    A．
    木炭    		B．
    原油    		C．
    蛋壳、贝壳等    		D．
    干冰

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    3．为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，龙林和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图．
    （1）写出生成的气体与氢氧化钠溶液反应的化学方程式CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
    （2）上述反应产生二氧化碳的质量为6.6g；
    （3）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    4．已知过氧化钠（化学式为Na2O2）是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂，利用人呼出的二氧化碳与Na2O2反应放出O2，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2（在横线上填写化学式）．某同学利用该反应原理制取氧气，设计了如图1所示实验装置：

    （1）装置①中CO2的制取方法有多种：若用加热NaHCO3固体制取CO2，应该选用的发生装置为A（选填图2字母）．
    （2）夏天室温很高的时候，检验A装置气密性的合理方法是：将导管口放入水面下，然后用手紧握锥形瓶的外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气．
    （3）为收集纯净干燥的O2，装置③中盛装的试剂为氢氧化钠溶液，装置④中盛放的试剂为浓硫酸，⑤中收集方法可选用C（填序号）
    A、排水集气法    B、向下排空气法   C、向上排空气法    D、真空袋收集法
    （4）当观察到装置②中浅黄色固体变为白色时应停止通入CO2．
    （5）此外，过氧化钠也能与水迅速而剧烈反应，生成碱和氧气，试写出该反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑若用此反应制取O2，可选用的发生装置为B（选填图2中字母）

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    14．下列鉴别物质所用的方法和试剂，正确的是C
    A．氧气和氮气--观察颜色           B．铁粉和碳粉--加水
    C．羊毛和化学纤维--点燃闻气味     D．氢氧化钠溶液和水--无色酚酞溶液等（硫酸铜溶液、pH试纸等，合理即可）．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    1．有限的元素可组成种类繁多的物质，依据表中的元素回答下列问题．
    元素名称氢碳氧氯钠铁
    元素符号HCOClNaFe
    （1）若某固体单质在完全燃烧和不完全燃烧时，生成不同的气体．写出该固体完全燃烧时产生的气体与澄清石灰水反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
    （2）若某可燃性气体由两种元素组成，一定含有的元素是C、H，可能含有的元素是O．
    （3）若上表中部分元素能组成一种液体燃料，其化学式为：C2H5OH．
    （4）若某元素的单质A及其氧化物B均与D溶液反应，分别生成该元素的化合物E和F．且这种元素在B和F中的化合价相同．B与D溶液恰好完全反应后的溶质是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O．
    工业上用F和H2在300-350℃时反应制得D和E．该反应的化学方程式为Fe2O3+3H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    18．人被蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处又疼又痒．化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究．
    [提出问题]
    蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
    [查阅资料]
    Ⅰ．蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH；
    Ⅱ．蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物．
    [实验探究]
    （1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸溶液显酸性；
    （2）小芳同学根据蚁酸中含有氢元素，推测出一种生成物是水；
    （3）另一种生成的氧化物是气体，小敏提出两种猜想：
    ①猜想Ⅰ：该气体是CO2；猜想Ⅱ：该气体是CO；
    他们将蚁酸分解产生的气体通过如图的装置．（浓硫酸的作用是吸收水份）
     
    ②实验时装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ不成立（填“成立”或“不成立”）；若猜想Ⅱ成立，则：实验时装置C中的现象是黑色的物质变成红色；
    ③实验时装置D中发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
    [讨论交流]
    从环保角度看，该装置存在明显的缺陷，处理方法是放置一燃着的酒精灯．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    19．生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰．
    Ⅰ．华雪同学通过探究发现，某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效．他采用的探究方法是：取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象．此实验中加入的水必须是少量的，理由是水太多时会吸收较多的热量，从而使放热现象不明显．
    Ⅱ．甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分，进行了如下探究：
    【提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
    【查阅资料】工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰．
    猜想与假设】猜想1：含有氧化钙、氢氧化钙
    猜想2：含有氧化钙、碳酸钙
    猜想3：含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
    【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
    甲同学实验：取少量样品于试管中，加入适量水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞溶液，可观察到溶液呈红色．
    乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味的气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊．
    【结论与反思】
    （1）猜想1错误（填“1”或“2”或“3”）．
    （2）甲同学实验中，发生反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca（OH）2，溶液呈红色的原因是氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红．

    （3）乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为在有氧化钙的情况下，无法检验是否含有氢氧化钙．
    【总结与提升】
    （1）甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败．华雪同学认为，可以通过定量实验来确定．在定量实验时一定要用到的实验操作是称量．
    （2）打开食品包装袋后，生石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起，因为生石灰吸收空气中的水，会加速食品变质．
    （3）请写出工业上制生石灰的化学方程式CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑．

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