【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識

Ⅰ. 用紅磷測定空氣中氧氣的含量。

(1)請寫出紅磷在空氣中燃燒的化學(xué)表達式________。

(2)如圖1所示進行實驗, 測得空氣中氧氣的含量小于1∕5,可能的原因是 ____(填序號)。

A.燃燒匙伸入集氣瓶太慢 B.紅磷量不足

C. 實驗中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管口有氣泡冒出 D.裝置漏氣

Ⅱ. 用鎂條測定空氣中氧氣的含量。

(3)請寫出鎂條在氧氣中燃燒的化學(xué)表達式_____________。

(4)某同學(xué)利用圖2實驗測定空氣中氧氣含量時發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物中還出現(xiàn)少許黃色固體。

已知:鎂能與氮氣反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。 但在空氣中燃燒鎂條時很難觀察到生成物中有淡黃色固體,原因是_________。在操作規(guī)范的情況下,該同學(xué)實驗所測得的氧氣體積分數(shù)______1/5(填“大于”、“小于”或“等于”)。

Ⅲ. 用鐵粉測定空氣中氧氣的含量。

(5)已知鐵常溫下與空氣中的氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹(主要成分是Fe2O3﹒xH2O)。試寫出該反應(yīng)的化學(xué)表達式________

(6)某同學(xué)根據(jù)鐵生銹的原理,用鐵粉測定空氣中氧氣的含量,設(shè)計了如圖實驗,8分鐘后測得數(shù)據(jù)如表:

實驗前的體積

實驗后的體積

集氣瓶內(nèi)空氣

量筒內(nèi)水

量筒內(nèi)剩余水

250mL

180.0mL

129.5mL

實驗時該同學(xué)不是將鐵粉堆在瓶底,而是將鐵粉撒在浸潤了氯化鈉溶液的濾紙條上,再把該濾紙條貼在廣口瓶內(nèi)側(cè),其目的是________。根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算得出空氣中氧氣的體積分數(shù)為________(結(jié)果保留到0.1%)。與用紅磷燃燒的方法相比,用該方法測定空氣中氧氣的含量的主要優(yōu)點一是沒有污染,二是 ____________。

Ⅳ.拓展應(yīng)用

(7)取2.4g鎂條在O2和N2的混合氣體中完全燃燒,所得固體質(zhì)量為ag,,則a的取值范圍是________g<a g<4g(結(jié)果保留到0. 1g)。

(8)已知:Fe2O3固體在一定的高溫下能分解為一種復(fù)雜的鐵的氧化物和一種氣體。 該氣體可以用___________來檢驗,F(xiàn)將64.0gFe2O3固體加熱到該溫度下,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了3.2g后質(zhì)量不再改變。請回答:64.0gFe2O3固體中含有鐵元素_______g;該溫度下復(fù)雜的鐵的氧化物的化學(xué)式為__________。

【答案】P+O2 P2O5 BD Mg+O2MgO 氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣活潑 大于 Fe+O2 +H2O Fe2O3﹒xH2O 加快反應(yīng)速率(或增大接觸面積、充分反應(yīng)等) 20.2% 能將空氣中的氧氣完全耗盡,使實驗結(jié)果更加準確 3.3 帶火星的木條 44.8 Fe4O5

【解析】

(1)紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷,化學(xué)表達式為:P+O2 P2O5;

(2)若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5,則瓶內(nèi)氣壓減小量也不到原壓強的1/5,即氧氣沒有耗盡或?qū)嶒炌戤吅笥袣怏w進入裝置。A、燃燒匙伸入集氣瓶太慢,有部分空氣逸出,測量結(jié)果偏大;故A錯誤;B、紅磷量不足,沒有將氧氣完全消耗,測量結(jié)果偏小,故B正確;C、實驗中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管口有氣泡冒出,有部分空氣逸出,測量結(jié)果偏大,故C錯誤; D、裝置漏氣,實驗完畢后有氣體進入裝置,測量結(jié)果偏小,故D正確,故選BD。

(3)鎂條在氧氣中燃燒生成氧化鎂,化學(xué)表達式為:Mg+O2MgO;

(4)空氣中N2的含量遠大于O2的含量,但在空氣中燃燒鎂條時很難觀察到生成物中有淡黃色固體,原因是氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣活潑,鎂更容易與氧氣反應(yīng);由于有氮氣參加了反應(yīng),在操作規(guī)范的情況下,該同學(xué)實驗所測得的氧氣體積分數(shù)大于1/5

(5)根據(jù)鐵常溫下與空氣中的氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹(主要成分是Fe2O3﹒xH2O)。該反應(yīng)的化學(xué)表達式為:Fe+O2 +H2O Fe2O3﹒xH2O

(6)實驗時該同學(xué)不是將鐵粉堆在瓶底,而是將鐵粉撒在浸潤了氯化鈉溶液的濾紙條上,再把該濾紙條貼在廣口瓶內(nèi)側(cè),其目的是加快反應(yīng)速率(或增大接觸面積、充分反應(yīng)等);空氣中氧氣的體積=180.0mL-129.5mL=50.5mL,空氣中氧氣體積分數(shù)=;與用紅磷燃燒的方法相比,用該方法測定空氣中氧氣的含量的主要優(yōu)點一是沒有污染,二是能將空氣中的氧氣完全耗盡,使實驗結(jié)果更加準確;

(7)若鎂全部與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂的質(zhì)量=,鎂全部與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂的質(zhì)量為4g,取2.4g鎂條在O2N2的混合氣體中完全燃燒,所得固體質(zhì)量為ag,則a的取值范圍是3.3g<a g<4g;

(8)根據(jù)“Fe2O3固體在一定的高溫下能分解為一種復(fù)雜的鐵的氧化物和一種氣體”和質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)生成的氣體是氧氣,氧氣具有助燃性,能使帶火星的木條復(fù)燃,檢驗氧氣可以用帶火星的木條來檢驗;64.0gFe2O3中氧元素的質(zhì)量=,鐵元素的質(zhì)量=64g-19.2g=44.8g;將64.0gFe2O3固體加熱到該溫度下,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了3.2g后質(zhì)量不再改變。減小的質(zhì)量為產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量,生成的復(fù)雜鐵的氧化物中含氧元素的質(zhì)量為:19.2g-3.2g=16g;復(fù)雜的鐵的氧化物中鐵原子與氧原子的個數(shù)比=,則復(fù)雜的鐵的氧化物化學(xué)式為:Fe4O5。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】請用“>”、“<”或“=”(填字母)表示下列物質(zhì)間關(guān)系:

(1)人體中所含元素的質(zhì)量分數(shù):氧________氫;

(2)通常狀況下的液體體積:100mL酒精與100mL水混合________200mL;

(3)核外電子總數(shù):鈉原子________銨根離子;

(4)等質(zhì)量的物質(zhì)中所含有的鐵元素質(zhì)量:氧化鐵(Fe2O3________四氧化三鐵(Fe3O4

(5)量取液體時仰視讀數(shù),液體實際體積______讀數(shù)。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CO2是重要的資源,以其為原料可獲得下列四種物質(zhì).下列說法錯誤的是

A. 反應(yīng)①是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B. 反應(yīng)①是自然界中最重要的化學(xué)反應(yīng),屬于緩慢氧化反應(yīng)

C. 反應(yīng)②的實現(xiàn)有利于緩解“白色污染”

D. 反應(yīng)④可用于檢驗CO2氣體,是化合反應(yīng)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下面是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖:

(1)A~E共有_____種元素,B所表示的元素位于元素周期表的第__周期,該元素的原子容易___(填“得到”或“失去”)電子。

(2)表示原子的粒子有________(填序號,下同);

(3)表示陰離子的有___________;

(4)表示陽離子的有_____________

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】空氣是寶貴的自然資源,下圖是以空氣等為原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是

A. X是空氣中含量最多的氣體

B. 將空氣降溫加壓后分離出X氣體時,應(yīng)控制溫度大于O2的沸點,小于X的沸點

C. 為加快“轉(zhuǎn)化”速率,可在轉(zhuǎn)化過程中使用催化劑

D. “合成”反應(yīng)的化學(xué)表達式為:CO2+ H2OCO(NH2)2

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)春游帶回幾塊石灰石樣品.為測定樣品中碳酸鈣的含量,取13.5g這種石灰石盛于燒杯中,再向燒杯中加入50g一定質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸(雜質(zhì)不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)),充分反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)總質(zhì)量為59.1g,稱量后再滴加少量鹽酸不再有氣泡產(chǎn)生.試計算:

(1)生成二氧化碳的質(zhì)量為_______g.

(2)稱量后再滴加少量鹽酸的目的是________

(3)所取的石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量________?

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組對人體呼出氣體的成分進行探究

(知識回顧)

(1)供給生物呼吸是氧氣的一個重要用途,吸入的空氣中氧氣的體積分數(shù)約為_________。

(2)紅磷在空氣中燃燒的符號表達式為___________。

(粗略測量)

(1)檢査裝置氣密性。在醫(yī)用輸液袋中裝入VmL呼出氣體。如圖一所示,集氣瓶中裝入VmL足量NaOH溶液以充分吸收CO2,帶孔燃燒匙內(nèi)裝入足量紅磷(通常條件下,紅磷與NaOH溶液不反應(yīng))。連接成如圖二所示裝置,則方框內(nèi)最合適的裝置是______(在圖一中選擇)。

(2)打開彈簧夾K1、K2,緩慢將袋中的氣體全部排出。讀出量筒中液體體積為V1mL。

(3)關(guān)閉彈簧夾K1、K2,用激光筆照射紅磷,紅磷劇烈燃燒。待裝置和氣體______,打開K2,讀出量筒中液體體積為V2mL。

(4)數(shù)據(jù)人體呼出氣體中,氧氣的體積分數(shù)可表示為_______×100%;若數(shù)據(jù)×100%滿足_________的條件,則理論上可證明呼吸作用產(chǎn)生了CO2

(精密測定)

如圖三所示,把O2、CO2、濕度(測水蒸氣)傳感器探頭放入有少量空氣的保鮮袋中,打開儀器開始采集數(shù)據(jù),然后向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)食品如圖四所示,縱坐標均為某氣體體積分數(shù)(%),橫坐標均為時間(S)。據(jù)圖回答:

(1)表示O2體積分數(shù)變化的曲線是__________(選填“X”、“Y”、“Z”)。

(2)實驗中,200s時沒有采集數(shù)據(jù)的其余氣體的總體積分數(shù)為___________。

(3)Y曲線60s之后逐漸下降,可推測保鮮袋中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________。

(反思拓展)

(1)小組同學(xué)曾認為空氣成分中“其它氣體和雜質(zhì)”主要包括水蒸氣等,由實驗可判斷該認識是錯誤的,理由是_____________。

(2)為了能保持載人飛行的飛船座艙內(nèi)空氣成分的穩(wěn)定,科學(xué)家設(shè)想的方案是:不斷把座艙內(nèi)空氣通過盛有過氧化鈉的容器,并把處理后的氣體重新充入座艙。其中過氧化鈉的作用是_____。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】掌握化學(xué)實驗中常用儀器的特征和用途,有利于開展化學(xué)學(xué)習(xí)和研究,F(xiàn)有下列儀器可供選擇,回答下列問題(填序號)。

(1)可用作少量試劑的反應(yīng)容器且能直接在酒精燈上加熱的玻璃儀器是______;

(2)用于量取液體藥品但不能用作反應(yīng)容器的玻璃儀器是______;

(3)用于收集或貯存氣體的玻璃儀器是______

(4)用于吸取和滴加少量液體藥品的儀器是______。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】定量研究對于化學(xué)的發(fā)展有重大作用。

(1)圖A、B、C所示實驗中,反應(yīng)前后的稱量結(jié)果會有變化的是_____(填字母)。

(2)圖A錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。書寫化學(xué)方程式要遵守兩個原則:一是________,二是要遵守質(zhì)量守恒定律。

(3)化學(xué)反應(yīng)前后肯定沒有變化的是______(填字母)。

A.元素種類 B.原子種類 C.原子數(shù)目 D.原子質(zhì)量

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