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空气中氧气含量测定的再认识. Ⅰ.(实验回顾)如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空...

空气中氧气含量测定的再认识.

Ⅰ.(实验回顾)如图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________________,现象是_________

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,烧杯中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,用量筒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.

Ⅱ.(实验改进)

根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置,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(扣除内容物)和导管的容积

体积/mL

80.0

54.5

126.0

 

(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[FeOH2],写出该反应的化学方程式_________

2)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是_____(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___________;(写一条)

III.四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH

(查阅资料)①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢.

②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应.

NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳.

(实验过程)

①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2X的化学式为___________

②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡.测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);

③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到_________,塞紧橡胶塞.将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2.理论上h2h1=___________

④(反思与评价)实验过程①中要塞氢氧化钠溶液的棉花的原因是___________;若实验过程②中,冷却取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果_________(填偏大偏小无影响),理由是:_______________

 

红磷剧烈燃烧,产生大量白烟 20.2% 铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,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 O2 有淡黄色固体生成,水进入试管内,进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一 5:4 吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体 偏小 试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异 【解析】 Ⅰ.(1)磷燃烧生成五氧化二磷,此反应的化学方程式为:,现象为红磷剧烈燃烧,产生大量白烟; Ⅱ.交流表达: (1)根据铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁,反应的化学方程式为:; (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:80-54.5=25.5mL,故氧气的体积分数为:; (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。 Ⅲ.实验过程:①根据化学反应前后原子的种类和数目不变和,反应前钠原子8个、碳原子4个、氧原子12个、硫原子12个;反应后钠原子8个、碳原子4个、氧原子14个、硫原子12个,可知X的化学式为; ③四硫化钠和氧气、水反应生成淡黄色的硫和氢氧化钠,会使得试管内压强变小,将该试管插入水中(如图3所示),拔下橡胶塞,观察到有淡黄色固体生成,水进入试管内,进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一;空气中氧气约占空气体积的五分之一,将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h2:h1=5:4; ④反思与评价: 二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性),所以蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体,若实验过程②中,冷却取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果偏小,理由是:未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异。
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考点分析:
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化学小组用图1装置验证二氧化碳与水的反应。

 

盐酸浓度

观察到的现象

甲组

浓盐酸(36.5%

B中石蕊溶液由紫色变成红色

C中石蕊溶液没有变为紫色

乙组

稀盐酸(13.5%

B中石蕊溶液由紫色变为红色

C中石蕊溶液变为紫色

 

1A中反应的化学方程式为_____

2)乙组C中反应的化学方程式为_____

(讨论与交流)同学们认为甲组C中石蕊溶液没有变为紫色,是因为浓盐酸挥发出过多的HCl溶于石蕊溶液。

(提出猜想)盐酸的挥发性与浓度有关。

(进行实验)用图2装置研究不同浓度盐酸的挥发性。用离子传感器测定烧杯中所得溶液的氯离子浓度(氯离子浓度可以近似表示挥发出的HCl的量),实验数据见下表。

盐酸浓度与氯离子浓度的对应关系(相同时间内测得)

盐酸浓度(%

13.5

20

26.2

29.2

32.2

36.5

氯离子浓度(mg/L

1.1

1.4

3.7

19.0

59.8

209.2

 

分析表中数据,能够得出盐酸的挥发性与浓度的关系是_____

(得出结论)猜想正确

(实验反思)甲组石蕊溶液变红不能证明二氧化碳与水反应。

(实验改进)甲组同学在装置A与装置B之间连接装置D。三个装置之间导管口的连接顺序是:a→__________→b。选择饱和NaHCO3溶液除杂的原因是_____

 

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NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其生产工艺流程如下:

1NaClO2Cl的化合价为_____

2)补全化学方程式:2NaClO3+_____+_____=2ClO2+2NaHSO4

3)精制食盐水时,用NaOH溶液将杂质MgCl2转化为沉淀除去,该复分解反应的化学方程式为_____

4)该工艺流程中体现环保意识的环节是_____(填写一条即可)。

 

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如图1是实验室常用的部分实验装置。请回答下列问题。


 

①实验室用A装置制氧气的化学方程式_____________,该反应属于___________(填基本反应类型),实验过程中发现试管口有水珠出现,此现象是___________变化引起的(填写物理化学)。

②如图2是用排水法收集氧气的过程,依次观察到的现象是___________(填序号)。


 

若收集到的氧气不纯,可能的原因是__________(填序号)。

a 装置的气密性不好              b 在加热前将导管放入集气瓶

c 收集时集气瓶没有装满水        d 集气瓶中的水没有完全排尽

③某同学用碳酸钙粉末和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,欲使反应平稳进行,选用的发生装置是_____(选填“A-D”)。

④为了研究装置D的工作原理,在装置D左侧连接压强传感器(图一),测定制取二氧化碳过程中的压强变化,如图二所示。请描述ab时间段装置内出现的现象_________cd时间段对应的操作是__________


 

 

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下图是三种常见固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是

A. t1℃时,AC的饱和溶液中含有相同质量的溶质

B. 欲除去A溶液中少量的B物质,常采用蒸发结晶的方法

C. t1℃时,将80gA的饱和溶液稀释为质量分数为20%的溶液,需要加水的质童为70g

D. t2℃时,将ABC的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液的溶质质量分数大小顺序为:B>A=C

 

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向盛有稀盐酸的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,测得烧杯中溶液的pHNaOH变化如图所示,下列说法正确的是(    )

A.a点所示的溶液中含有的溶质是NaOHNaCl

B.b点所示的溶液能使紫色石蕊溶液变红

C.c点表示NaOH和稀盐酸恰好完全反应

D.abc所示的溶液中溶质都含有NaCl

 

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