科學探究和證據(jù)推理是化學學科的核心素養(yǎng)?;瘜W興趣小組對“測定空氣中氧氣的含量”實驗進行探究,并基于證據(jù)進行推理分析。
【氧循環(huán)】氧氣是參與“氧循環(huán)”的重要物質(zhì)
(1)空氣成分中,體積占比最大的化學符號為 N2N2。
(2)若測出空氣中氧氣體積分數(shù)小于15,可能的原因是 紅磷的量不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開彈簧夾紅磷的量不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開彈簧夾(答一點)。
(3)利用圖1裝置測定空氣中氧氣含量并結(jié)合傳感器技術(shù),測得實驗過程中容器內(nèi)氣體壓強、溫度的變化趨勢如圖2所示。請結(jié)合實驗原理,解釋BC段氣體壓強變化的原因:紅磷燃燒消耗氧氣,氣體的量減少,壓強減小,且完全反應(yīng)后,溫度逐漸冷卻至室溫,也導(dǎo)致壓強減小紅磷燃燒消耗氧氣,氣體的量減少,壓強減小,且完全反應(yīng)后,溫度逐漸冷卻至室溫,也導(dǎo)致壓強減小。
【實驗一】用紅磷測定空氣中氧氣的含量
(4)寫出紅磷在空氣中燃燒的符號表達式:P+O2點燃P2O5P+O2點燃P2O5,其現(xiàn)象為 產(chǎn)生大量白煙,放出熱量產(chǎn)生大量白煙,放出熱量。
(5)某同學利用圖1所示裝置進行實驗,步驟如下:
①用彈簧夾夾緊膠皮管;②點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入瓶中并塞緊瓶塞;③冷卻至室溫后打開彈簧夾;④觀察并記錄水面的變化情況。多次實驗發(fā)現(xiàn),集氣瓶內(nèi)水平面上升始終小于15,同學們查閱資料得知,當空氣中氧氣的體積分數(shù)降至約為7%以下時,紅磷不再燃燒。由此可知,燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準確的原因的是 紅磷燃燒,不能將裝置內(nèi)氧氣完全耗盡紅磷燃燒,不能將裝置內(nèi)氧氣完全耗盡。
【實驗二】用鎂條測定空氣中氧氣的含量
(6)某同學進行如圖所示實驗時發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物中有少許黃色固體。
提出問題:黃色固體是什么呢?
查閱資料:①氧化鎂為白色固體;
②鎂能與空氣中的氮氣反應(yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;
③氮化鎂可與水反應(yīng)生成氨氣。
做出猜想:黃色固體為Mg3N2
實驗過程:進行圖3所示實驗:取燃燒產(chǎn)物于燒杯B中,加入適量水,然后用大燒杯罩住小燒杯A和B。
實驗結(jié)論:觀察到的現(xiàn)象 B中產(chǎn)生大量氣泡,A中溶液變紅B中產(chǎn)生大量氣泡,A中溶液變紅,據(jù)此可推斷燃燒產(chǎn)物中含氮化鎂(Mg3N2)。
反思交流:進行圖2所示實驗時,在確保規(guī)范操作的前提下,該同學所測得的空氣中氧氣的體積分數(shù) 大于大于(填“大于”“小于”或“等于”)15。
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點燃
點燃
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【考點】測定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】N2;紅磷的量不足或裝置漏氣或未冷卻至室溫就打開彈簧夾;紅磷燃燒消耗氧氣,氣體的量減少,壓強減小,且完全反應(yīng)后,溫度逐漸冷卻至室溫,也導(dǎo)致壓強減??;P+O2P2O5;產(chǎn)生大量白煙,放出熱量;紅磷燃燒,不能將裝置內(nèi)氧氣完全耗盡;B中產(chǎn)生大量氣泡,A中溶液變紅;大于
點燃
【解答】
【點評】
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1.如圖1是某化學興趣小組利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實驗裝置。圖2是集氣瓶內(nèi)氣壓隨時間的變化情況。下列說法不正確的是( ?。?br />
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(1)圖中A儀器的名稱是
(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng),則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是如何減少的?
【做出猜想】
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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識?(寫出一條即可)
(4)24g鎂在二氧化碳中燃燒可生成多少克氧化鎂?發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.5 -
3.測定空氣里氧氣的含量,甲、乙、丙三個同學用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究。
(1)實驗時,取下橡膠塞,點燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞,這時看到的現(xiàn)象是
(2)甲同學: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: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式:
(4)丙同學:打算用鐵絲替代紅磷,實驗?zāi)芊癯晒??請說明理由。
(5)燃燒后,集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣,請結(jié)合本實驗推測氮氣的物理性質(zhì)是發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
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