【题目】某化学兴趣小组的同学按照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所示),但测出的氧气的体积分数明显小于 .请你参与探究:
【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 |
(着火点也叫燃点,是可燃物燃烧需要的最低温度.)
(1)【猜想与假设】甲同学:可能是导管内原来含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性.
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气.
你还能作出的猜想是: .
(2)【交流与讨论】
1)丙同学认为用木炭代替红磷,就可以消除误差,大家认为他的猜想不合理,理由是 .
2)他们对课本上的实验装置进行了如图2所示的改进,为了确保实验的成功,在装药品之前应该 .
①该实验的现象是 .
②甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是 .
③通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,这利用了金属铜的性.与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是 .
【答案】
(1)装置气密性不好
(2)木炭燃烧生成的二氧化碳是气体,检查装置的气密性,左侧玻璃管内液面上升,且上升到1刻度处,白磷的着火点比红磷低,容易被点燃,导热,实验过程装置密闭,误差小
【解析】解:【猜想与假设】实验原理:利用红磷燃烧消耗空气中的氧气,使左边集气瓶内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶,通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数.①如果所用红磷的量不足,造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗,瓶内残留气体中还有氧气,所以会使所测得的氧气的体积分数偏小;②如果装置的气密性不好,外界气体会进入集气瓶中,形成不了压强差,外面的水进入集气瓶内体积变小,造成所测得的氧气的体积分数偏小;③由于导管内原来含有空气,红磷燃烧完,打开止水夹后,应该是进入的都是水,但是由于导管内本身有气体,所以该部分气体的进入减少了液体的进入的量,我们对结果的推出是从液体的体积得出的造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗,所以会使所测得的氧气的体积分数偏小;由上面的分析不难看出:测出的氧气的体积分数明显小于 的原因也就是上面的三条:①所用红磷的量不足;②装置的气密性不好;③可能是导管内原来含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性.由于题目中甲乙两同学已经猜出了其中的两个,剩下的猜想就是:装置的气密性不好;所以答案是:装置的气密性不好;【交流与讨论】(1)如果用木炭代替红磷,木炭和空气中的氧气反应生成的是二氧化碳,由于二氧化碳是气体,这样在集气瓶内的气体的体积就不会减小,外面烧杯内的水就不会被压入集气瓶内,会导致实验失败;所以答案是:木炭燃烧生成的二氧化碳是气体;(2)由上面【猜想与假设】中的分析不难看出,要想实验成功首先要保证整个装置的气密性要良好;所以答案是:检查装置的气密性;
①加热铜丝点燃白磷,白磷燃烧消耗空气中的氧气,使左边玻璃管内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下右边玻璃管内的水顺着导管进入左侧玻璃管,从而使左侧玻璃管内液面上升,由于氧气的体积大约占空气体积的 ,由图中左侧玻璃管内密封的体积的刻度可以看出,液面会上升到1刻度处;所以答案是:左侧玻璃管内液面上升,且上升到1刻度处;②由【查阅资料】中可知白磷的着火点为40℃,而红磷的着火点为240℃,通过铜丝传热达到白磷的着火点要比红磷容易的多,更容易被点燃.所以答案是:白磷的着火点比红磷低,容易被点燃;③通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,火焰没有接触到白磷,而白磷能够燃烧说明白磷的温度升高,达到的白磷的着火点,而酒精灯与白磷相连的是铜丝,说明铜丝具有导热性;如果使用课本上的装置,需要在集气瓶外点燃红磷,当燃烧着的红磷向集气瓶里放的时候,会让集气瓶内的空气因受热跑到瓶外,增大了实验的误差,而改进后的装置则有效的避免了这种现象;所以答案是:实验过程装置密闭,实验误差小.
【考点精析】解答此题的关键在于理解氧气的化学性质的相关知识,掌握氧气的化学性质:特有的性质:支持燃烧,供给呼吸,以及对金属的物理性质及用途的理解,了解金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽.(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)(3)有良好的导热性、导电性、延展性.
科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于氧化反应的说法恰当的是
A. 氧化反应都能释放出热量B. 只有燃烧等剧烈的氧化才放热
C. 氧化反应都属于化合反应D. 氧化反应都进行得很快
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】爱护环境是我们共同的责任,下列做法不利于保护环境的是( )
A. 实行垃圾分类回收再利用
B. 工业污水处理达标后再排放
C. 推广秸秆综合利用,杜绝露天焚烧
D. 大量使用塑料袋让生活更方便
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】下列对化学基本观念的认识不正确的是( )
A. 微粒观:一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成
B. 能量观:天然气燃烧放出大量的热
C. 守恒观:电解水反应前后,元素种类和原子数目均不变
D. 分类观:纯碱和烧碱从组成上都属于碱
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出指定仪器的名称:①②
(2)下面四种途径都可以得到氧气:
写出实验室中通过甲途径制取氧气的文字表达式:应选用的发生装置
为(填字母代号,下同),收集装置为
(3)化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作.从实现原料和反应过程的绿色化考虑,你认为在中学化学实验室中,甲、乙、丙三种制取氧气的途径中(填“甲”或“乙”或“丙”)途径更体现化学实验的绿色化追求.
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是(填字母代号).用排水收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先 , 然后 , 以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂.
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气.常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小.NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性.现选择合适的装置来制取并收集NH3 , 应该选择的发生装置是(填字母代号,下同),收集装置是 .
(6)若用图F排空气法收集氧气应从处进气(填字母);若用排水法收集氧气应从处进气(填字母).
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤液中加入稀盐酸,产生白色沉淀。根据上述现象,你不能得出的结论是
A. 滤渣中一定有Fe粉B. 滤渣中一定有Ag粉
C. 滤液中一定有Fe2+D. 滤液中一定有Ag+、Cu2+
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】根据下列实验得出的结论,正确的是
A. 某固体加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定含有CO32-
B. 某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定有SO42-
C. 验证某烧碱样品中是否含有Cl-先加入稀盐酸除去OH-,加入AgNO3溶于稀硝酸的白色沉淀岀现,证明含有Cl-
D. 某无色溶液滴入酚酞溶液后显红色,该溶液不一定是碱溶液
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】为推进环境治理,河南省推出了“美丽乡村的评选”活动,下列做法不利于环境治理的是( )
A. 生活污水任意排放B. 禁止焚烧秸秆
C. 废旧物品回收D. 大力推进植树
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