第1章 开启化学之门 考点专项复习-2024-2025学年九年级化学沪教版上册
2024-11-04
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 整理与归纳 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2024-11-04 |
| 更新时间 | 2024-11-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48394234.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第1章 开启化学之门 考点专项复习+习题训练 原卷版 (学案2)
【复习目标】
1.了解空气的主要成分。
2.掌握空气中氧气含量测定的原理。
【知识梳理】
考点一 空气的成分、用途
1.空气是__________,其成分及其体积分数如下:(大约)
空气成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
水蒸气和其它成分
体积分数
_____
_____
_____
_____
_____
2.空气各成分的用途:
①分离液态空气制取各成分的原理:根据____________________
②空气各成分的性质与用途
氮气:性质不活泼(稳定), 用途:①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
氧气:性质比较活泼, 用途:①_________②_________③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
稀有气体:性质不活泼(稳定), 用途:①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
考点二 空气中氧气含量测定
①法国化学家__________用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由_____和_____组成,其中氧气约占空气总体积的_____。
②原理:红磷在密闭容器中燃烧,消耗氧气生成__________固体,使密闭容器中的压强_____,在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入集气瓶中的水的体积即为消耗氧气的体积。(压入的水的体积=被消耗的氧气的体积)
反应的化学方程式:____________________
③装置(见教材P13)
④步骤:连接装置,检查装置气密性;把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;用止水夹夹紧胶管;在燃烧匙内放入过量的红磷;点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀。
⑤现象:红磷燃烧,放出热量,产生大量__________;装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,约占_______________。
⑥结论:空气中的_________________________。
⑦误差分析
误差
原因
注意事项
测量结果偏低
__________,氧气未耗尽
红磷要足量
__________,使装置外的空气进入集气瓶中
装置气密性要好
________________________,使进入集气瓶中的水的体积偏小
待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
测量结果偏高
胶皮管未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出
胶皮管要夹紧
燃烧匙伸入过慢,使装置内的气体受热逸出,导致进入集气瓶中的水的体积偏大
点燃红磷后迅速将燃烧匙伸入集气瓶
⑧药品选择:物质在空气中只与氧气反应,生成物为固体或液体(占的体积忽略不计)。
a.可否换用木炭、硫等物质?答:不能,木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体压强无明显变化)。
b.可否换用铁丝?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
c.可否换用金属镁?答:不能,金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
⑨燃烧过程中的集气瓶压强变化:
燃烧开始,消耗氧气使压强减小,但同时燃烧放出的大量热使瓶内剩余气体受热迅速膨胀,压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小,所以总的效果是压强增大(BC段)。待燃烧结束后,剩余气体慢慢冷却,压强减小,减小到比初始压强更小(减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强)(DC段)。打开弹簧夹或者打开装置后,水流入集气瓶,瓶内压强迅速恢复与大气压相同(DE段)。
⑩其它测量装置:
a教材装置的不足:气密性较差;红磷着火点较高;生成的P2O5易飘散到空气中引起空气污染,不环保
b.改进装置: (目的: )
典例练习
一、选择题
1.生机勃勃的地球离不开空气,下列有关空气的说法错误的是
A.按质量计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21%
B.O3是造成空气污染的主要污染物之一
C.CO2是植物光合作用的重要原料
D.稀有气体可用作电光源
2.下列有关空气的说法中正确的是
A.不同地区的空气各成分的含量都相同 B.稀有气体均可用于制造低温环境
C.空气质量指数越低,空气质量越好 D.氧气的质量约占空气总质量的21%
3.空气是一种宝贵的资源,空气中体积分数较小且化学性质不活泼的是
A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.稀有气体
4.每年的6月5日是世界环境日,某届纪念活动的主题是聚焦“空气污染”,系列主场活动在杭州举行。有关环境的表述中错误的是
A.空气质量指数越大,说明空气污染状况越严重
B.土壤资源的最大威胁来自于土壤污染和过度开发
C.是指大气中粒径大于或等于2.5微米的颗粒物
D.水的再循环利用是保护和节约用水的主要方法之一
5.下列不属于氧气用途的是
A.参与动植物呼吸作用B.做燃料C.用于医疗急救D.航天火箭
6.《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想,它含有70%的氮气(体积分数)、20%以上的氧气,还有二氧化碳等。下列说法错误的是
A.“人造空气”比空气中的氮气含量低
B.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭
C.“人造空气”若只含有氧气会更有益于人的健康
D.可以利用反应:,粗略测定“人造空气”中氧气的含量
7.按体积分数计算,空气中含量最多且不活泼的气体是
A.氮气 B.氧气 C.水蒸气 D.稀有气体
8.在空气组成的研究历史上,测定了空气成分的化学家是
A.拉瓦锡 B.门捷列夫 C.居里夫人 D.道尔顿
9.用图甲装置探究磷在空气中燃烧及氧气浓度的变化,已知白磷燃烧现象和产物与红磷一致。用激光笔照射红磷,红磷燃烧,随后熄灭;待装置冷却,将白磷提出水面,再用激光笔照射白磷,白磷燃烧。装置内氧气浓度变化如图乙。下列说法不正确的是
A.红磷、白磷燃烧均会产生白烟
B.图乙中BC、DE段说明“不同物质燃烧需要氧气的浓度不同”
C.该实验说明红磷燃烧的方法不能精准测定空气中氧气的含量
D.若同时用气压、温度和氧气浓度传感器研究该实验,其中气压的变化与氧气浓度的变化趋势完全一致
10.如图1,兴趣小组在探究“空气中氧气含量”时,用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化,测定的压强随时间变化情况如图2所示。则下列分析错误的是
A.a到b压强增大是因为反应放出热量
B.c点表示打开止水夹
C.若用木炭代替红磷进行实验,进入广口瓶中水的体积小于广口瓶中空气体积的
D.若装置漏气,则b、c两点的压强都会偏小
二、填空与简答
11.空气是重要的自然资源,回答下列问题。
(1)空气中氧气的体积分数约为 。
(2)氮气可用于食品的防腐是因为 。
(3)稀有气体在通电时发出不同颜色的光可用于制造多种电光源,这是利用了稀有气体的 (选填“物理”或“化学”)性质。
12.空气是一种非常宝贵的资源。
(1)稀有气体通电发出不同颜色的光,可制成霓虹灯,这是利用它的 (填“化学”或“物理”)性质。
(2)空气中氮气的体积分数约为 %。
(3)某同学为研究动物的呼吸作用,用如图所示的装置进行实验,实验过程中观察到澄清石灰水 ,细玻璃管中的红墨水 (填“左移”或“右移”)。
13.用来测定空气成分的方法很多。如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来定氧气在空气中含量的方法,实验过程是:
第一步:在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为五等份,并做好标记;
第二步:点燃红磷,伸入集气瓶中,塞紧塞子;
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹观察到现象。
请回答下列问题。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式 ,上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的,你认为导致这一结果的原因可能是 、 。(写两点)
(3)上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替,原因是 ,结合你的学习经验,若要寻找红磷的替代物,该替代物应满足的条件是 。
通过查阅资料,同学了解到不用燃烧法也能测定空气中氧气的含量。他们设计了下图装置再次进行实验(铁生锈会消耗氧气,饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)。
(4)与燃烧法测定空气中氧气的含量的实验相比,该实验的优点是______(填字母)。
A.不产生有毒物质,更环保
B.操作更简便
C.误差更小,实验结果更精确
三、实验题
14.如图所示,有一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器里放入一粒白磷,将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上,试回答:
(1)实验过程中,可观察到的现象是:
①活塞: 。
②活塞最后约停在刻度 处。
(2)由实验得出的结论是: 。
(3)以上实验可说明氮气的化学性质 。
(4)测定的氧气的体积分数往往偏低,引起这种结果的原因可能是 (答一点即可)。
(5)能否用木炭代替白磷测定空气的成分 (填能或不能),原因是 。
15.某化学小组对“测定空气中氧气含量”的实验中如何选择“除氧剂”进行探究。图1为实验装置,图2为利用传感器绘制的集气瓶内氧气体积分数随时间变化的图像。(注:铜丝与铜质燃烧匙相连)
(1)红磷在空气中燃烧的表达式为 ;加热铜丝点燃红磷时,观察到红磷燃烧产生大量 。
(2)若选择红磷做“除氧剂”,实验装置如图1所示,集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,结合图2分析理论上量筒内的水减少的体积约为 mL。
(3)相对于图1装置进行实验,教材实验中选择红磷做“除氧剂”,进入集气瓶内水的体积达到,你认为其原因是 。
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第1章 开启化学之门 考点专项复习+习题训练 解析版
(学案2)
【复习目标】
1.了解空气的主要成分。
2.掌握空气中氧气含量测定的原理。
【知识梳理】
考点一 空气的成分、用途
1.空气是混合物,其成分及其体积分数如下:(大约)
2.空气各成分的用途:
①分离液态空气制取各成分的原理:根据各成分沸点的不同
②空气各成分的性质与用途
氮气:性质不活泼(稳定), 用途:①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
氧气:性质比较活泼, 用途:①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
稀有气体:性质不活泼(稳定), 用途:①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
考点二 空气中氧气含量测定
①法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
②原理:红磷在密闭容器中燃烧,消耗氧气生成五氧化二磷(P2O5)固体,使密闭容器中的压强减小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶中,进入集气瓶中的水的体积即为消耗氧气的体积。(压入的水的体积=被消耗的氧气的体积)
反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。
③装置(见教材P13)
④步骤:连接装置,检查装置气密性;把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;用止水夹夹紧胶管;在燃烧匙内放入过量的红磷;点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀。
⑤现象:红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟;装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,约占集气瓶内气体体积的1/5。
⑥结论:空气中的氧气约占空气总体积的1/5。
⑦误差分析
误差
原因
注意事项
测量结果偏低
红磷不足,氧气未耗尽
红磷要足量
装置漏气,使装置外的空气进入集气瓶中
装置气密性要好
未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入集气瓶中的水的体积偏小
待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
测量结果偏高
胶皮管未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出
胶皮管要夹紧
燃烧匙伸入过慢,使装置内的气体受热逸出,导致进入集气瓶中的水的体积偏大
点燃红磷后迅速将燃烧匙伸入集气瓶
⑧药品选择:物质在空气中只与氧气反应,生成物为固体或液体(占的体积忽略不计)。
a.可否换用木炭、硫等物质?答:不能,木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体压强无明显变化)。
b.可否换用铁丝?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
c.可否换用金属镁?答:不能,金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
⑨燃烧过程中的集气瓶压强变化:
燃烧开始,消耗氧气使压强减小,但同时燃烧放出的大量热使瓶内剩余气体受热迅速膨胀,压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小,所以总的效果是压强增大(BC段)。待燃烧结束后,剩余气体慢慢冷却,压强减小,减小到比初始压强更小(减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强)(DC段)。打开弹簧夹或者打开装置后,水流入集气瓶,瓶内压强迅速恢复与大气压相同(DE段)。
⑩其它测量装置:
a教材装置的不足:气密性较差;红磷着火点较高;生成的P2O5易飘散到空气中引起空气污染,不环保
b.改进装置: (目的:使测量结果准确)
典例练习
一、选择题
1.生机勃勃的地球离不开空气,下列有关空气的说法错误的是
A.按质量计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21%
B.O3是造成空气污染的主要污染物之一
C.CO2是植物光合作用的重要原料
D.稀有气体可用作电光源
【答案】A
【详解】A 、按体积计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21%。A错误;
B、空气的主要污染物为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等,所以O3是造成空气污染的主要污染物之一。B正确;
C、光合作用是绿色植物利用光能,使二氧化碳和水合成有机物并释放氧的过程。所以CO2是植物光合作用的重要原料。C正确;
D、由于稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,所以稀有气体可用作电光源。D正确。
综上所述:选择A。
2.下列有关空气的说法中正确的是
A.不同地区的空气各成分的含量都相同 B.稀有气体均可用于制造低温环境
C.空气质量指数越低,空气质量越好 D.氧气的质量约占空气总质量的21%
【答案】C
【详解】A、不同地区的空气各成分的含量不一定相同,空气中各成分的含量在一定时间和范围内基本恒定,但随着人类活动的延续和气体的排放,空气的成分也在不停地变化,故A错误;
B、稀有气体中的氦气和氖气可以用于制造低温环境,故B错误;
C、空气质量指数越低,空气质量越好,故C正确;
D、氧气的体积约占空气总体积的21%,故D错误。
故选C。
3.空气是一种宝贵的资源,空气中体积分数较小且化学性质不活泼的是
A.二氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.稀有气体
【答案】D
【详解】A、按体积分数计算二氧化碳在空气中占0.03%,但是能与水、石灰水等反应。
B、按体积分数计算氧气在空气中占21%,能与许多物质发生化学反应。
C、按体积分数计算氮气在空气中占78%,化学性质不活泼。
D、按体积分数计算稀有气体在空气中占0.94%,化学性质不活泼。
综上所述:选择D。
4.每年的6月5日是世界环境日,某届纪念活动的主题是聚焦“空气污染”,系列主场活动在杭州举行。有关环境的表述中错误的是
A.空气质量指数越大,说明空气污染状况越严重
B.土壤资源的最大威胁来自于土壤污染和过度开发
C.是指大气中粒径大于或等于2.5微米的颗粒物
D.水的再循环利用是保护和节约用水的主要方法之一
【答案】C
【详解】A、空气污染指数越大,说明污染越严重,空气质量越差,正确;
B、土壤污染和过度开发破坏了土壤资源,正确;
C、PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物,错误;
D、爱护水资源措施之一是节约用水,循环使用,正确。
故选C。
5.下列不属于氧气用途的是
A.参与动植物呼吸作用 B.做燃料 C.用于医疗急救 D.航天火箭
【答案】B
【详解】A、氧气可以供给呼吸,可参与动植物呼吸作用,不符合题意;
B、氧气不具有可燃性,不能做燃料,符合题意;
C、氧气可以供给呼吸,可用于医疗急救,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,可用作火箭助燃剂,用于航天火箭,不符合题意;
故选:B。
6.《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想,它含有70%的氮气(体积分数)、20%以上的氧气,还有二氧化碳等。下列说法错误的是
A.“人造空气”比空气中的氮气含量低
B.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭
C.“人造空气”若只含有氧气会更有益于人的健康
D.可以利用反应:,粗略测定“人造空气”中氧气的含量
【答案】C
【详解】A、由“人造空气”的成分可知,“人造空气”中氮气的含量70%比空气中的氮气含量78%低,选项说法正确,故不符合题意;
B、由于“人造空气”中有20%以上的O2,燃着的蜡烛在“人造空气”中会继续燃烧,选项说法正确,故不符合题意;
C、“人造空气”若只含有O2,不利于人的呼吸,因为如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样,选项说法错误,故符合题意;
D、红磷与人造空气中的氧气点燃生成五氧化二磷,五氧化二磷为固体,反应前后发生装置中压强不同,利用压强差原理,可以粗略测定“人造空气”中氧气的含量,选项说法正确,故不符合题意。
7.按体积分数计算,空气中含量最多且不活泼的气体是
A.氮气 B.氧气 C.水蒸气 D.稀有气体
【答案】A
【详解】空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%;氮气化学性质不活泼。
故选A。
8.在空气组成的研究历史上,测定了空气成分的化学家是
A.拉瓦锡 B.门捷列夫 C.居里夫人 D.道尔顿
【答案】A
【详解】A、拉瓦锡是近代化学的奠基人之一,后人称拉瓦锡为近代化学之父,他在前人研究的基础上最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成,正确;
B、门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表,错误;
C、居里夫人为放射性研究奠定了基础,错误;
D、道尔顿被称为现代原子之父,对构成物质的微粒有着特殊的贡献,错误;
故选:A。
9.用图甲装置探究磷在空气中燃烧及氧气浓度的变化,已知白磷燃烧现象和产物与红磷一致。用激光笔照射红磷,红磷燃烧,随后熄灭;待装置冷却,将白磷提出水面,再用激光笔照射白磷,白磷燃烧。装置内氧气浓度变化如图乙。下列说法不正确的是
A.红磷、白磷燃烧均会产生白烟
B.图乙中BC、DE段说明“不同物质燃烧需要氧气的浓度不同”
C.该实验说明红磷燃烧的方法不能精准测定空气中氧气的含量
D.若同时用气压、温度和氧气浓度传感器研究该实验,其中气压的变化与氧气浓度的变化趋势完全一致
【答案】D
【详解】A、红磷和白磷燃烧,均产生大量白烟,该选项说法正确;
B、BC段为红磷燃烧,DE段为白磷燃烧,红磷熄灭后,白磷仍能燃烧,说明不同物质燃烧需要氧气的浓度不同,该选项说法正确;
C、红磷不能将氧气完全消耗,则不能精准测定空气中氧气的含量,该选项说法正确;
D、物质燃烧放热,则压强先增大,后随着氧气的消耗,压强才慢慢减小,而氧气浓度不断减小,则气压的变化与氧气浓度的变化趋势不完全一致,该选项说法不正确。
故选D。
10.如图1,兴趣小组在探究“空气中氧气含量”时,用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化,测定的压强随时间变化情况如图2所示。则下列分析错误的是
A.a到b压强增大是因为反应放出热量
B.c点表示打开止水夹
C.若用木炭代替红磷进行实验,进入广口瓶中水的体积小于广口瓶中空气体积的
D.若装置漏气,则b、c两点的压强都会偏小
【答案】D
【详解】A、a到b压强增大是因为红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,不符合题意;
B、c点表示打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,气体被压缩,故压强增大,不符合题意;
C、若用木炭代替红磷进行实验,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强变化不大,进入广口瓶中水的体积小于广口瓶中空气体积的,不符合题意;
D、若装置漏气,则瓶内压强大于外界压强时,气体会逸出,则b点压强会偏小,而瓶内压强小于外界压强时,会有气体进入瓶中,则c 点压强会偏大,符合题意。
故选D。
二、填空与简答
11.空气是重要的自然资源,回答下列问题。
(1)空气中氧气的体积分数约为 。
(2)氮气可用于食品的防腐是因为 。
(3)稀有气体在通电时发出不同颜色的光可用于制造多种电光源,这是利用了稀有气体的 (选填“物理”或“化学”)性质。
【答案】(1)21%
(2)氮气化学性质不活泼
(3)物理
【详解】(1)空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。故填:21%;
(2)氮气化学性质不活泼,所以可用于食品的防腐;
(3)稀有气体通电时发出不同颜色的光,过程中没有新物质生成,属于物理变化,所以稀有气体在通电时发出不同颜色的光可用于制造多种电光源,利用了稀有气体的物理性质。
12.空气是一种非常宝贵的资源。
(1)稀有气体通电发出不同颜色的光,可制成霓虹灯,这是利用它的 (填“化学”或“物理”)性质。
(2)空气中氮气的体积分数约为 %。
(3)某同学为研究动物的呼吸作用,用如图所示的装置进行实验,实验过程中观察到澄清石灰水 ,细玻璃管中的红墨水 (填“左移”或“右移”)。
【答案】(1)物理
(2)78
(3) 变浑浊 左移
【详解】(1)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,这一性质无需发生化学变化就能表现出来,这是稀有气体的物理性质;
(2)空气中氮气的体积分数约为78%;
(3)动物的呼吸作用吸收氧气,呼出二氧化碳,二氧化碳被石灰水吸收,用如图所示的装置进行实验,实验过程中观察到澄清石灰水变浑浊,内部压强减小,细玻璃管中的红墨水左移。
13.用来测定空气成分的方法很多。如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来定氧气在空气中含量的方法,实验过程是:
第一步:在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为五等份,并做好标记;
第二步:点燃红磷,伸入集气瓶中,塞紧塞子;
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹观察到现象。
请回答下列问题。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式 ,上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的,你认为导致这一结果的原因可能是 、 。(写两点)
(3)上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替,原因是 ,结合你的学习经验,若要寻找红磷的替代物,该替代物应满足的条件是 。
通过查阅资料,同学了解到不用燃烧法也能测定空气中氧气的含量。他们设计了下图装置再次进行实验(铁生锈会消耗氧气,饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)。
(4)与燃烧法测定空气中氧气的含量的实验相比,该实验的优点是______(填字母)。
A.不产生有毒物质,更环保
B.操作更简便
C.误差更小,实验结果更精确
【答案】(1) 磷+氧气五氧化二磷 不可燃,不助燃
(2) 红磷不足 装置气密性不好/未冷却至室温就打开止水夹(写出其二即可)
(3) 木炭燃烧生成二氧化碳气体,硫燃烧生成二氧化硫气体,影响集气瓶中压强变化(言之合理即可) 只与空气中氧气反应,且产物不是气体(言之合理即可)
(4)ABC
【详解】(1)红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,故反应的文字表达式写为:磷+氧气五氧化二磷;
氧气消耗后,剩余的红磷不再燃烧,说明剩余气体中的氮气不可燃,不助燃,故填不可燃,不助燃。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的,即剩余的气体的体积偏大,可能的原因是红磷不足,氧气有剩余,或者是装置气密性不好,装置外的空气进入,导致剩余的气体的体积偏大,或未冷却至室温就打开止水夹,剩余的气体膨胀,导致进入装置中的水的体积偏小,使得测得的结果偏小,故填红磷不足,装置气密性不好或未冷却至室温就打开止水夹等。
(3)木炭燃烧生成二氧化碳气体,硫燃烧生成二氧化硫气体,影响集气瓶中压强变化,使得实验后装置中的气体的体积变化不大或无变化,导致测得的结果不准确,故填木炭燃烧生成二氧化碳气体,硫燃烧生成二氧化硫气体,影响集气瓶中压强变化。
(4)A 原实验中生成的五氧化二磷有毒,而该实验不产生有毒物质,更环保,选项正确;
B 该实验不需要在外面点燃可燃物,操作更简便,选项正确;
C 该实验整个过程为密闭装置,则误差更小,实验结果更精确,选项正确,故填ABC。
三、实验题
14.如图所示,有一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器里放入一粒白磷,将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上,试回答:
(1)实验过程中,可观察到的现象是:
①活塞: 。
②活塞最后约停在刻度 处。
(2)由实验得出的结论是: 。
(3)以上实验可说明氮气的化学性质 。
(4)测定的氧气的体积分数往往偏低,引起这种结果的原因可能是 (答一点即可)。
(5)能否用木炭代替白磷测定空气的成分 (填能或不能),原因是 。
【答案】(1) 先右移,后左移 4
(2)氧气约占空气体积的
(3)不燃烧也不支持燃烧
(4)白磷量不足(装置气密性不好或未冷却至室温就读数)
(5) 不能 生成二氧化碳气体,反应前后压强几乎不变
【详解】(1)①由于白磷燃烧放出大量的热,玻璃容器内压强变大,所以活塞向右移动,由于反应消耗了氧气随着反应的停止,温度逐渐冷却,管内压强逐渐减小,所以活塞向左移动,故先向右,后向左;
②白磷燃烧消耗氧气,无气体生成,冷却至室温后,玻璃管内消耗多少体积的氧气,活塞向左移动多少,因为氧气约占空气体积的五分之一,故活塞最后停在约刻度4处;
(2)通过实验现象,可以得出:氧气约占空气体积的;
(3)白磷燃烧的过程中消耗了氧气,氮气没有发生反应,说明氮气的化学性质有:氮气不燃烧、氮气不支持燃烧;
(4)白磷的量不足,集气瓶内的氧气没有被完全消耗,造成进入水的体积偏小 ,测量结果会偏小;装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,造成进入水的体积偏小 ,测量结果会偏小;(合理即可)
(5)木炭燃烧会生成二氧化碳气体,不会产生压强差,所以不能用木炭代替白磷测空气中的氧气含量。
15.某化学小组对“测定空气中氧气含量”的实验中如何选择“除氧剂”进行探究。图1为实验装置,图2为利用传感器绘制的集气瓶内氧气体积分数随时间变化的图像。(注:铜丝与铜质燃烧匙相连)
(1)红磷在空气中燃烧的表达式为 ;加热铜丝点燃红磷时,观察到红磷燃烧产生大量 。
(2)若选择红磷做“除氧剂”,实验装置如图1所示,集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,结合图2分析理论上量筒内的水减少的体积约为 mL。
(3)相对于图1装置进行实验,教材实验中选择红磷做“除氧剂”,进入集气瓶内水的体积达到,你认为其原因是 。
【答案】(1) 磷+氧气 五氧化二磷 /P+O2P2O5 白烟
(2)26
(3)磷在集气瓶中点燃,误差较小
【详解】(1)磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字、分别符号表达式分别为:磷+氧气 五氧化二磷、P+O2P2O5;加热铜丝点燃红磷时,观察到红磷燃烧产生大量白烟;
(2)若选择红磷做“除氧剂”,实验装置如图1所示,集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,集气瓶中空气体积是220mL-20mL=200mL,结合图2分析可知,氧气反应前体积分数是21%,反应后体积分数是8%,理论上量筒内的水减少的体积即为集气瓶中减少的氧气体积,约为 200mL×(21%-8%)=26mL;
(3)相对于图1装置进行实验,教材实验中选择红磷做“除氧剂”,进入集气瓶内水的体积达到,其原因是磷在集气瓶中点燃,误差较小。
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