内容正文:
基础实验1-测定氧气体积分数与红磷燃烧实验变式
一、实验探究题
1.白磷在水中燃烧非常有趣。按照图1所示装进行实验时,由于热水的温度(约80℃)明显高于白磷的熔点(约44℃),会使白磷熔化,再加上氧气流的冲击,易造成白磷分散,氧气与白磷难以充分接触,燃烧现象时隐时现,且白磷燃烧的产物与水反应后会生成刺激呼吸道黏膜的有毒物质偏磷酸(HPO3)。李老师思考后,对实验进行改进,得到图2装置。
(1)可燃物燃烧时需要同时满足 、 两个条件。
(2)白磷在热水中剧烈燃烧的化学方程式是 。
(3)图2装置中小气球的作用是 。
(4)本实验对鸟巢状铁丝绒的形状有要求,如果太稀疏,白磷容易掉落;如果太紧密,会导致 。
(5)图2相比于图1,不仅能看到白磷在水中燃烧的明显现象,还具有 的优点(答一点即可)。
2.甲、乙、丙三同学在学完了第二单元后,对测定空气中氧气含量的实验非常感兴趣,想探究能否用其它物质来代替红磷完成该实验。他们选取了以下几种物质:铁丝、硫粉、木炭、镁条(镁是一种金属)。凭已有知识他们进行了讨论:
(1)请写出红磷燃烧的符号表达式: 。
(2)甲同学首先认为不能用铁丝代替红磷,理由是 ,乙同学认为也不能用硫粉、木炭代替红磷,理由是 。
(3)丙同学认真思考乙同学的理由后认为:若用木炭来代替红磷且实验要获得成功必须作改进。他预先在集气瓶中装了一种物质,结果实验成功了,你认为他预先在集气瓶中装的物质必须具备的性质是: 。
(4)对于镁条三同学凭已有的知识无法判断,他们于是进行了如下的探究:他们用如图 2 所示装置和光亮镁条进行实验,将镁条点燃后迅速放入瓶中燃烧,观察到镁条发出耀眼的白光,有白色粉末状物质产生,冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的 70%(实验过程中所有操作都是正确的)。
①冷却后水能进入集气瓶中的原因是 ;
②为了让实验取得成功,该同学进行实验时的第一步是 ;
③如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多超过其容积的五分之一,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的 70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。问题:氮气为什么减少呢?
假设一:氮气与瓶内其它物质反应而减少。
假设二: 。
④通过以上实验你认为能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量 。
(5)三位同学又设计了图 3 所示的装置进行实验。在等体积的甲乙两集气瓶内充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫,点燃使其充分反应。冷却至室温后,打开止水夹。回答下列问题:下列说法正确的是____。
A.甲瓶中有水流入,乙瓶没有水流入 B.乙瓶中有水流入,甲瓶没有水流入
C.甲、乙两瓶均有水流入 D.甲、乙两瓶中均无水流入
3.用来测定空气成分的方法很多,图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题:
(1)上面的实验证明了氧气有 的性质,同时也证明了氮气有哪些化质? 。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积少于总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是 ; (回答两点)。
(3)小亮同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),你认为改进后的优点是: 。
(4)小林同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置。其中气球的作用是 。
4.某同学用下图1所示装置验证空