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    　　某研究性学习小组设计了如下图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50 cm2、高20 cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)．他们的操作过程如下：

    　　a．检查装置的气密性；

    　　b．加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15 cm处；

    　　c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；

    　　d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度．(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

    (1)

    在操作a中检查装置气密性的方法是________．

    (2)

    在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是

    [　　]

    A．

    红磷

    B．

    木炭

    C．

    铁粉

    (3)

    在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为________cm(填整数)．如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11 cm处，则实验结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”)．

    (4)

    该小组中有同学提出，用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数，只要将水换成一种溶液，则该溶液是________，其原因是(用化学方程式表示)________．

    答案：2．B;
    解析：

    (1)

    　　答案：往B中加水，使A、B液面保持水平，盖紧A的密封盖，再向B中加水，使B中的液面高于A，一段时间后B中液面不下降，则气密性好．(或往B中加水，使A、B液面保持水平，盖紧A的密封盖，再用手捂住A的外壁，若B中的液面上升，则气密性好．)

    　　分析：该问考查的是学生能否灵活运用“气压差原理”对装置气密性进行检查，很多考生在解答该题时由于没有掌握原理，所以无从下手或表达不清．

    (2)

    该问题通过红磷、木炭和铁粉与氧气反应，间接考查了选择替代“铜粉”的物质所应具备的条件就是与氧气反应后不能产生气体．

    (3)

    　　答案：12,偏大

    　　分析：该问题则主要考查学生灵活运用基础知识的能力，把“氧气在空气中的体积分数约为1/5”用于实际解题中，并能进行仔细谨慎地分析．不过在本题中需要注意的是要确保实验的准确性，在测定过程中为了使A容器内的气压与外界大气压一致，在实验前后必须都要调整A、B中的液面保持水平．

    (4)

    　　答案：NaOH,2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O

    　　分析：本题以“探究空气中氧气的含量”为知识背景，要求学生能把自己所学的化学知识进行迁移，重新选择实验装置和实验药品．本题测定空气中氧气含量的实验原理是通过加热铜粉消耗A容器中的氧气，使A中的气压降低，从而通过计算倒吸水的体积来确定空气中氧气的体积分数．

    　　该问题紧接着让学生产生与问题(2)不相符的认知冲突，从实验的另一角度展开讨论，突出了试题的发散性和创新性；解题时要想木炭燃烧会产生CO2，要使装置内外产生压强差使液体倒吸，必须要用一种能吸收CO2气体的溶液来替代水．


    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：九年级化学－对“探究空气中氧气的体积分数”试题的分析、反思与实践 题型：022

    　　某研究性学习小组设计了如下图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是标有以cm为单位的刻度、且在0刻度正上方有一圆状缺口的圆筒状玻璃容器(带橡皮塞B)，C为能自由移动的活塞．他们操作过程如下：

    　　a．检查装置的气密性；

    　　b．将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10 cm处；

    　　c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，塞上橡皮塞B；

    　　d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况．记录两活塞C之间的距离为h．

    　　e．根据数据h列出公式，计算空气中氧气的体积分数．(注：A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计，活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计)

    (1)

    检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10 cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为________cm时停止移动，说明装置气密性好．

    (2)

    b－d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是________．

    (3)

    空气中氧气的体积分数的计算公式(含字母h)为________．

    (4)

    如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏________(“大”或“小”)．

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    科目：初中化学 来源：决胜2005　中考必备化学 题型：043

    　

    一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速度越快．为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验．

    【实验步骤】

    ①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的盐酸溶液；

    ②分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上．

    【实验预测与分析】

    (1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：________________________________．

    (2)气球膨胀速度最快的是________(填试管编号)．

    (3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是：________________________________．

    (4)步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中小组成员之间应该：

    ________________________________．

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    科目：初中化学 来源：化学教研室 题型：022

    　　某合作学习小组以“溶液的酸碱度及其应用”为题，开展研究性学习，请你做为该小组成员来解决以下问题：

    　　（1）某同学说：“酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性，则盐溶液一定呈中性．”你认为这种推理____________．（填“正确”或“不正确”）．

    　　（2）从某工厂排出的废水中取出A、B两份水样，经测定，A水样的pH为4.8，B水样的pH为9.2，则A水样呈__①__性，B水样呈__②__性．已知某废水中含有少量硝酸银，为回收银单质，应加入适量的__③__．

    　　（3）请你设计一个实验，能通过清晰可见的现象，验证氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应，并能控制它们在恰好完全反应时停止实验．

    　　（4）将40 g 10%的氢氧化钠溶液和60 g 20%的氢氧化钠溶液混合，所得溶液中溶质的质量分数为____________．（只写计算结果）

     

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨（NH3）的反应过程，获得当年的诺贝尔化学奖．N2和H2合成氨的反应过程可用如图一表示（用 、、　 分别表示N2、H2、NH3在催化剂表面）

    （1）图一中表示的合成氨反应过程的顺序为：E→________→________→________→C（在括号中填写其它三张图示的字母）；
    （2）结合图一，你能总结出的有关化学反应的一条结论是：________．
    （3）某研究性学习小组利用图二所示装置进行“分子的基本性质”的实验探究（实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥）．
    Ⅰ．在集气瓶B中充满氯化氢气体，K3处于关闭状态至操作Ⅱ完成为止；
    Ⅱ．通过调节活塞K1、K2，在集气瓶A中充满氨气（氨气的密度小于空气），其操作是：打开K1、K2，在________（选填“K1”或“K2”）处导管口通入氨气；
    Ⅲ．集满氨气后，关闭K1、K2，再打开K3，一段时间后两只集气瓶中都出现白烟（白烟是氯化氢气体与氨气反应产生氯化铵固体的细小颗粒）．
    ①从上述实验过程中能得出分子的一条性质是________．
    ②如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶，我们将会观察到________，原因是________．

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