化学兴趣小组在老师的指导下,对测定空气中氧气的体积分数进行了进一步的实验探究。
(实验回顾)图1是实验室用燃磷法测定空气中氧气的体积分数的实验装置。
(1)红磷燃烧冒出浓厚的_____,有关的化学方程式是_____。
(2)磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的_____减小,于是烧杯中的水倒吸入集气瓶里,以弥补_____的体积,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后,当集气瓶_____时才能松开止水夹读数。
(问题提出)研究表明,磷燃烧过程中,当氧气的体积分数低于5.9%时燃烧就无法继续进行,因此通过图1装置测得的结果与理论值相差较大。
(实验改进)根据铁生锈的原理,同学们设计出如图2所示的装置,再次测定空气中氧气的体积分数。主要的实验步骤与过程如下:
(1)用水量法测出集气瓶的容积约是320 mL,然后在量筒里装入100 mL水。
(2)将4 g铁粉、5 g炭粉混合均匀,再滴入适量的食盐溶液,制成耗氧物,装入布袋。
(3)按图2连好装置充分反应后,冷却到室温,打开止水夹可观察到_____;最终量筒中剩余水的体积是39 mL,从而测出空气中氧气的体积分数约是_____(计算结果请精确到0.1%)。
(师生交流)实验结束后,同学们又交流探讨了如下问题。
(1)在耗氧过程中,食盐的作用是_____。
(2)铁在空气中生锈的过程比较复杂,首先是铁与氧气、水反应生成Fe(OH)2(此生成物的名称是_____),该反应的化学方程式为_____。
(3)下列是同学们对于用图2装置进行实验发表的观点,其中不正确的是_____(填字母)。
A 若考虑集气瓶里耗氧物等的体积、导管里空气的体积,实验结果会更准确
B 若将耗氧物均匀撒布在集气瓶内壁上,可以加快实验进程
C 若证明实验后的耗氧物中还有铁,只能用磁铁吸引
D 在实验过程中,耗氧物会缓慢放出热量
九年级化学科学探究题困难题
化学兴趣小组在老师的指导下,对测定空气中氧气的体积分数进行了进一步的实验探究。
(实验回顾)图1是实验室用燃磷法测定空气中氧气的体积分数的实验装置。
(1)红磷燃烧冒出浓厚的_____,有关的化学方程式是_____。
(2)磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的_____减小,于是烧杯中的水倒吸入集气瓶里,以弥补_____的体积,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后,当集气瓶_____时才能松开止水夹读数。
(问题提出)研究表明,磷燃烧过程中,当氧气的体积分数低于5.9%时燃烧就无法继续进行,因此通过图1装置测得的结果与理论值相差较大。
(实验改进)根据铁生锈的原理,同学们设计出如图2所示的装置,再次测定空气中氧气的体积分数。主要的实验步骤与过程如下:
(1)用水量法测出集气瓶的容积约是320 mL,然后在量筒里装入100 mL水。
(2)将4 g铁粉、5 g炭粉混合均匀,再滴入适量的食盐溶液,制成耗氧物,装入布袋。
(3)按图2连好装置充分反应后,冷却到室温,打开止水夹可观察到_____;最终量筒中剩余水的体积是39 mL,从而测出空气中氧气的体积分数约是_____(计算结果请精确到0.1%)。
(师生交流)实验结束后,同学们又交流探讨了如下问题。
(1)在耗氧过程中,食盐的作用是_____。
(2)铁在空气中生锈的过程比较复杂,首先是铁与氧气、水反应生成Fe(OH)2(此生成物的名称是_____),该反应的化学方程式为_____。
(3)下列是同学们对于用图2装置进行实验发表的观点,其中不正确的是_____(填字母)。
A 若考虑集气瓶里耗氧物等的体积、导管里空气的体积,实验结果会更准确
B 若将耗氧物均匀撒布在集气瓶内壁上,可以加快实验进程
C 若证明实验后的耗氧物中还有铁,只能用磁铁吸引
D 在实验过程中,耗氧物会缓慢放出热量
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化学兴趣小组在李老师指导下,改进了“测量空气中氧气体积分数”的实验装置(见下图),并进行以下实验探究活动,请你一同参与。
【查阅资料】
①白磷剧毒,着火点低(40℃),易燃烧,且耗氧彻底。
②硫酸铜溶液能与白磷反应,从而化解白磷的毒性。
【实验探究】
(1)在确保装置不漏气时,按图装入药品、连好仪器。
(2)将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃。白磷燃烧的化学方程式是______。
(3)燃烧结束后,等到锥形瓶冷却到室温,按下注射器,使注射器针头穿透橡皮塞,此时注射器里的硫酸铜溶液会______,以弥补氧气的体积。如果实验比较成功,测得氧气的体积分数约是______,最终注射器里的液面约停留在______mL刻度处。
【反思评价】
(1)实验结束、振荡锥形瓶,硫酸铜溶液能与剩余的白磷发生反应,有关的化学方程式为:
11Px + 60CuSO4 + 96H2O = 20Cu3P↓ + 24H3PO4 + 60H2SO4,则x=_____。
(2)此改进装置与课本上“测量空气中氧气体积分数”实验装置相比,有不少的优点,请你写出1条:_____。
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(8分)王老师指导化学兴趣小组的同学,设计了“测量空气中氧气体积分数”实验的新装置(见图),并进行了以下探究活动,请你一同参与。
【小资料】(1)白磷着火点约为40℃,易燃烧,且耗氧彻底;
(2)硫酸铜溶液能与白磷反应,从而化解白磷的毒性。
【实验探究】
(1)在确保装置不漏气时,按图装入药品、连好仪器。
(2)将锥形瓶底部放人热水中,白磷很快被引燃。请写出白磷燃烧的化学方程式________________________。
(3)燃烧结束,等到锥形瓶冷却到室温后,把注射器针头穿透橡皮塞,此时注射器里的硫酸铜溶液会_____;如实验比较成功,测得氧气的体积分数约是_______,最终注射器里的液面约停留在_______mL刻度处。
【反思与评价】
(1)实验结束、振荡锥形瓶,硫酸铜溶液能与剩余的白磷发生反应,化学方程式为:
1lPx+60CuS04+96H20=20Cu3P↓+24H3P04+60H2S04,则白磷化学式中的x=_______。
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“测定空气中氧气的体积分数”是初中化学一个重要的定量实验。化学兴趣小组在老师指导下,设计出如图改进装置。已知白磷比红磷更容易燃烧而消耗氧气。实验刚开始活塞处于20.0mL刻度处。
(1)加热白磷,白磷剧烈燃烧,产生大量的_____,同时放出热量,使活塞先向_____移动一小段距离。
(2)等一会儿,因为注射器内氧气被消耗,注射器内压强_____(填“变大”或“变小”),活塞最终停在刻度处,据此可算出空气中氧气的体积分数约为_____。
(3)该实验所得空气中氧气的体积分数与实际值有偏差,你认为造成偏差的原因可能是_____。
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(8分)人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。
探究一:某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
⑴如右图所示装置和药品进行实验,反应的化学式表
达式是: 。
⑵小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的
含量,小丽同学认为不可以,其原因是:
________ 。
⑶小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。
结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检
查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为
造成此现象的原因是 。
⑷小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是:________。
探究二:以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 | H2O2溶液浓度% | H2O2溶液体积/mL | 温度/℃ | MnO2的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | 0 | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | 0 | 2 | 10.76 |
⑴写出实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气的化学式表达式:_________________。
⑵通过实验①和②对比可知,化学反应速率与____________有关;
从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是:______________________。
⑶通过上述实验____(填“能”或“不能”)说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率。
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人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。
探究一:某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
⑴如右图所示装置和药品进行实验,反应的化学式表达式是: 。
⑵小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是:
________ 。
(3)小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是 。
(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是:________。
探究二:以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 | H2O2溶液浓度% | H2O2溶液体积/mL | 温度/℃ | MnO2的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16 .75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | 0 | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | 0 | 2 | 10.76 |
⑴写出实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气的化学式表达式:_________________。
⑵通过实验①和②对比可知,化学反应速率与____________有关;
从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是:______________________。
⑶通过上述实验____(填“能”或“不能”)说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率。
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