歷史上眾多的化學(xué)家對空氣展開了一系列的研究,在無數(shù)次思維的碰撞中,最終迸發(fā)出的是人類文明不斷進(jìn)步的火花。
(1)1777年,拉瓦錫在曲頸瓶中(裝置A)加熱汞(Hg),玻璃鐘罩及瓶中氣體體積Vg=50立方英寸(一種體積單位,下同)。加熱第2天,瓶中汞表面出現(xiàn)紅色粉末(HgO)。12天后,紅色粉末不再增加,結(jié)束實驗。使裝置冷卻至室溫,玻璃鐘罩及瓶中氣體體積經(jīng)測量Vg=40立方英寸。
①加熱12天至紅色粉末不再增加才結(jié)束的原因是 消耗盡氧氣消耗盡氧氣。
②根據(jù)拉瓦錫的實驗,計算出空氣中氧氣的體積含量為 20%20%。
③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Hg+O2 △ 2HgO2Hg+O2 △ 2HgO。
(2)查閱資料:鎂在空氣中燃燒,氧氣、氮氣、二氧化碳都可以助燃。
人們沿著科學(xué)家的足跡,對反應(yīng)物進(jìn)行了優(yōu)化,氧氣與分別用銅粉、紅磷等進(jìn)行實驗。
①圖B、D實驗過程中,需要不斷推拉注射器活塞的目的是 促進(jìn)氧氣反應(yīng)完全促進(jìn)氧氣反應(yīng)完全。圖B實驗中小氣球的作用是 平衡裝置內(nèi)外的氣壓,便于裝置中的氣體流動平衡裝置內(nèi)外的氣壓,便于裝置中的氣體流動,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cu+O2 △ 2CuO2Cu+O2 △ 2CuO。未待裝置冷卻至室溫就讀數(shù),會造成測定空氣中氧氣的含量 偏小偏小(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
②裝置C、D的實驗中紅磷(P)燃燒生成白色P2O5固體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4P+5O2 點燃 2P2O54P+5O2 點燃 2P2O5。
(3)【反思交流】
①若用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量是否可以,說明理由:不可以,木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大,不能測出空氣中氧氣的含量不可以,木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大,不能測出空氣中氧氣的含量。
②用鎂條代替紅磷或銅粉來測定空氣中氧氣的含量否可以,說明理由:不可以,鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應(yīng),也可以和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂,不能測出空氣中氧氣的含量不可以,鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應(yīng),也可以和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂,不能測出空氣中氧氣的含量。
③小組內(nèi)同學(xué)反思上述實驗的探究過程后認(rèn)為:用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時,在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是 生成物是固體,不能是氣體;藥品在空氣中能燃燒,且只能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成物是固體,不能是氣體;藥品在空氣中能燃燒,且只能與空氣中的氧氣反應(yīng)。
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點燃
點燃
【考點】測定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】消耗盡氧氣;20%;2Hg+O2 2HgO;促進(jìn)氧氣反應(yīng)完全;平衡裝置內(nèi)外的氣壓,便于裝置中的氣體流動;2Cu+O2 2CuO;偏??;4P+5O2 2P2O5;不可以,木炭燃燒生成的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大,不能測出空氣中氧氣的含量;不可以,鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應(yīng),也可以和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂,不能測出空氣中氧氣的含量;生成物是固體,不能是氣體;藥品在空氣中能燃燒,且只能與空氣中的氧氣反應(yīng)
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點燃
【解答】
【點評】
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(3)通過以上探究,你對燃燒的有關(guān)知識有了哪些新的認(rèn)識?(寫出一條即可)
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(2)甲同學(xué):用足量的木炭代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實驗,結(jié)果實驗失敗了,請你幫助他分析失敗的原因:
(3)乙同學(xué):想用鎂條來代替紅磷做實驗,老師告訴他這種方法不是較好的方法,因為鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應(yīng),也可以和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂。請寫出鎂和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂的文字表達(dá)式:
(4)丙同學(xué):打算用鐵絲替代紅磷,實驗?zāi)芊癯晒??請說明理由。
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