第一节 空气的成分(第1课时)导学案
【学习目标】
1·了解空气的主要成分;
2·通过测定空气中氧气的含量,认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
【学习过程】
创设情境、导入新课
仔细观看视频,与大家分享已经了解的空气知识?
二、自主学习、合作探究
☆知识1:认识空气的组成
一、空气的成分(请同学们仔细观察饼状图,阅读课本,组内讨论完成下表。)
空气成分
____分数
二、测定空气中氧气的含量(请同学们仔细学习,阅读课本,组内讨论完成学案。)
1、药品选择:只与 反应,不与其他气体反应。反应不产生 ,生成物是固体。
2、实验原理: 。
3、实验步骤:(1)将一只具支试管注满水,倒入量筒,记录体积。
(2)在另一只具支试管中装入 塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯,左右移动预热试管。
(3)加热玻璃管中的铜,同时推拉 。
(4)停止加热后,将气球内的气体全部挤入注射器,待注射器活塞 后,记录体积
(5)读取剩余气体的体积,记录实验结果。
4、实验操作中的注意事项:在实验中,使铜粉足量是为了 ;不断推拉注射器的作用是 ;装置中气球的作用 。
5、实验现象:硬质玻璃管内 物质逐渐变为 。停止加热冷却至室温注射器内气体的 。
6、实验结论:氧气约占空气体积的 。
7、讨论:导致氧气体积分数偏小的原因,可能有:
。
三、多识一点
仔细观看视频和PPT,了解空气成分的发现史。
【跟踪练习】请同学们独立完成以下题目
1·空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
2·如图为空气成分示意图(按体积计算),其中“c”代表的是( )
A.二氧化碳 B.氮气 C.氧气 D.稀有气体
3·实验室用燃烧法测得空气中氧气的含量,最适宜选用的可燃物是( )
A.红磷 B.硫磺 C.木炭 D.蜡烛
4·用如图装置测定空气中氧气的含量,下列说法正确的是( )
点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞
B.用细铁丝代替白磷进行实验,不会影响实验结果
C.不打开瓶塞,聚焦太阳光引燃足量白磷,实验效果更好
D.若实验过程中,没有将弹簧夹夹紧,不会影响实验结果
5·根据下列现象说明空气中存在的物质
(1)酥脆的饼干放置一段时间后变软了______
(2)敞口放置的澄清石灰水过一段时间后变浑浊________
(3)昆虫在盛有空气的密封容器中能生存一段时间________
(4)在灯泡中充入________时能发出不同颜色的光,制成多种用途的电光源
三、课堂小结
可独立展示,可小组为单位集体展示!
四、课堂检测(独立完成,你一定行!)
1·如图是空气成分体积分数柱状示意图,其中“a”代表的是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
2·小东通过查阅资料,根据铁在空气中生锈的原理,设计了如图所示的实验装置,来测定空气中氧气含量(装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)已知广口瓶的有效容积为242mL,实验8分钟后打开止水夹,水从烧杯流入广口瓶中的体积为48mL。下列说法错误的是( )
A.该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水
B.通过分析本次实验数据,可知空气中氧气的体积分数约为19.8%
C.若实验药品充足,时间足够长,可十分接近拉瓦锡实验的结果
D.此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题
3·如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置,请你回答下列有关问题:
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ,反应的原理是 。
(2)红磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的 减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后,当集气瓶 后松开弹簧夹,过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
4·如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下:用注射器抽取30mL空气(活塞拉至30mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50mL;在硬质玻璃管中放入过量铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球;点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温;将气球中气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。
(1)写出铜粉与氧气反应的化学方程式 。
(2)实验时,铜粉过量的目的是 ; (填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。
(3)实验测得空气中氧气的含量为 。
第一节 空气的成分(第1课时)导学案
【学习目标】
1·了解空气的主要成分;
2·通过测定空气中氧气的含量,认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
【学习过程】
创设情境、导入新课
仔细观看视频,与大家分享已经了解的空气知识?
二、自主学习、合作探究
☆知识1:认识空气的组成
一、空气的成分(请同学们仔细观察饼状图,阅读课本,组内讨论完成下表。)
空气成分
氮气
氧气
二氧化碳
稀有气体
其它
体积分数
78%
21%
0.034%
0.934%
0.02%
二、测定空气中氧气的含量(请同学们仔细学习,阅读课本,组内讨论完成学案。)
1、药品选择:只与氧气反应,不与其他气体反应。反应不产生气体,生成物是固体。
2、实验原理:。
3、实验步骤:(1)将一只具支试管注满水,倒入量筒,记录体积。
(2)在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯,左右移动预热试管。
(3)加热玻璃管中的铜,同时推拉注射器的活塞。
(4)停止加热后,将气球内的气体全部挤入注射器,待注射器活塞稳定后,记录体积
(5)读取剩余气体的体积,记录实验结果。
4、实验操作中的注意事项:在实验中,使铜粉足量是为了使氧气完全反应;不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应;装置中气球的作用缓冲压力,防止橡皮塞冲出。
5、实验现象:硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。
6、实验结论:氧气约占空气体积的1/5。
7、讨论:导致氧气体积分数偏小的原因,可能有:
(1)铜丝量不足;(2)装置漏气;(3)未冷却至室温就读数;(4)酒精灯加热温度不够;(5)加热时没推拉注射器的活塞; (6)氧气有剩余。
三、多识一点
仔细观看视频和PPT,了解空气成分的发现史。
【跟踪练习】请同学们独立完成以下题目
1·空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化碳
【答案】B
【解答】A、氧气含量21%,化学性质比较活泼,故错误;
B、氮气含量78%化学性质不活泼,故正确;
C、水蒸气含量很少,不足0.02%,故错误;
D、二氧化碳含量很少,大约0.03%,故错误;
故选B。
2·如图为空气成分示意图(按体积计算),其中“c”代表的是( )
A.二氧化碳 B.氮气 C.氧气 D.稀有气体
【答案】C
【解答】空气中,氮气的体积分数是78%,氧气的体积分数是21%,稀有气体的体积分数是0.94%,二氧化碳的体积分数是0.03%,其它物质的体积分数是0.03%,由图中空气成分的示意图可知,“c”的体积分数约为21%,因此“c”代表的是氧气。
故选C。
3·实验室用燃烧法测得空气中氧气的含量,最适宜选用的可燃物是( )
A.红磷 B.硫磺 C.木炭 D.蜡烛
【答案】A
【解答】A、红磷本身是固体,能在空气中燃烧,且生成物五氧化二磷是固体,可以用于除去空气中的氧气,故选项正确.
B、硫磺在空气中能够燃烧生成二氧化硫气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,不能用于测定空气中氧气的含量,故选项错误。
C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,不能用于测定空气中氧气的含量,故选项错误。
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水,虽除去氧气,但增加了新的气体,不能用于测定空气中氧气的含量,故选项错误。故选:A。
4·用如图装置测定空气中氧气的含量,下列说法正确的是( )
点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞
B.用细铁丝代替白磷进行实验,不会影响实验结果
C.不打开瓶塞,聚焦太阳光引燃足量白磷,实验效果更好
D.若实验过程中,没有将弹簧夹夹紧,不会影响实验结果
【答案】C
【解答】A.点燃白磷后快速将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞,以防止空气受热膨胀逸出造成较大误差,故错误;
B.铁丝在空气中不能燃烧,所以不能用铁丝来测定空气中的氧气含量,故错误;
C.不打开瓶塞,聚焦太阳光引燃足量白磷,整个装置是密封的,实验效果会更好,故正确;
D.磷燃烧时放热,如果没有夹紧止水夹,实验中会逸出了一部分气体,最终进入瓶内的水增多使进入瓶内的液体体积的大,使测量结果偏大,故错误。
故选C。
5·根据下列现象说明空气中存在的物质
(1)酥脆的饼干放置一段时间后变软了______
(2)敞口放置的澄清石灰水过一段时间后变浑浊________
(3)昆虫在盛有空气的密封容器中能生存一段时间________
(4)在灯泡中充入________时能发出不同颜色的光,制成多种用途的电光源
【答案】水蒸气、二氧化碳、氧气、稀有气体
三、课堂小结
可独立展示,可小组为单位集体展示!
四、课堂检测(独立完成,你一定行!)
1·如图是空气成分体积分数柱状示意图,其中“a”代表的是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】A
【解答】空气中各成分及体积分数为:氮气﹣78%;氧气﹣21%;稀有气体﹣0.94%;二氧化碳﹣0.03%;水蒸气和杂质﹣0.03%。由图可知,a的体积分数最大。
故选A。
2·小东通过查阅资料,根据铁在空气中生锈的原理,设计了如图所示的实验装置,来测定空气中氧气含量(装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈)已知广口瓶的有效容积为242mL,实验8分钟后打开止水夹,水从烧杯流入广口瓶中的体积为48mL。下列说法错误的是( )
A.该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水
B.通过分析本次实验数据,可知空气中氧气的体积分数约为19.8%
C.若实验药品充足,时间足够长,可十分接近拉瓦锡实验的结果
D.此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题
【答案】A
【解析】A.纸袋内的铁粉与氧气、水充分接触,在氯化钠的作用下,锈蚀速率加快,但是集气瓶内无需事先加入少量的水,故错误;
B.进入广口瓶内的水的体积即为消耗的氧气的体积,也就是广口瓶内氧气的体积,所以空气中氧气的体积分数约为≈19.8%,故正确;
C.若实验药品充足,时间足够长,铁粉锈蚀可将广口瓶内的氧气完全耗尽,则实验结果就与拉瓦锡实验的结果十分接近,故正确;
D.拉瓦锡的实验中用到的药品是金属汞,汞有毒;而该实验中用到的是铁粉、活性炭粉、氯化钠等,不会对环境造成污染,故正确。
故选A。
3·如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置,请你回答下列有关问题:
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ,反应的原理是 。
(2)红磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的 减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后,当集气瓶 后松开弹簧夹,过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【答案】(1)白烟;磷+氧气五氧化二磷;
(2)压强;
(3)冷却。
【解答】
(1)红磷在空气中燃烧,冒出浓厚的白烟,其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,其反应的原理为:磷+氧气五氧化二磷;
(2)测定空气中氧气的含量实验原理:利用红磷燃烧消耗空气中的氧气,使左边集气瓶内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶,通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数;
(3)燃烧结束后,当集气瓶冷却后松开弹簧夹,过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
4·如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下:用注射器抽取30mL空气(活塞拉至30mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50mL;在硬质玻璃管中放入过量铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球;点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温;将气球中气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。
(1)写出铜粉与氧气反应的化学方程式 。
(2)实验时,铜粉过量的目的是 ; (填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。
(3)实验测得空气中氧气的含量为 。
【答案】(1)铜+氧气氧化铜。
(2)除去空气中所有的氧气;不能;
(3)20%
【解析】
该实验的原理:铜粉与氧气反应生成氧化铜;发生反应的化学方程式为铜+氧气氧化铜。
实验时,为了完全除去空气中的氧气,铜粉必须是过量的,否则得出的结果不准确,铜粉与氧气反应生成固体氧化铜,而木条与氧气反应生成二氧化碳气体,瓶内气压基本不变,无法测量氧气的含量,故不能用木炭代替铜粉进行相同实验。
(3)原装置内气体气体为30ml+50ml=80ml;待充分反应后,冷却至室温;将气球中气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL.则反应消耗氧气的体积为30ml﹣14ml=16ml;实验测得空气中氧气的含量为:×100%=20%。
第一节 空气的成分(第1课时)课后测评
1·通过实验,首先得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是( )
A.拉瓦锡 B.道尔顿 C.门捷列夫 D.侯德榜
2·空气中体积分数约占21%的气体是( )
A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氮气 D.氧气
3·人的生存离不开空气。下图为空气成分示意图,其中R指的是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
4·薯片放置于空气中一段时间,变得不再松脆,说明空气中含有( )
A.氮气 B.氧气 C.水蒸气 D.二氧化碳
5·空气中按体积计算,含量最多的气体是( )
A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体
6·欲除去密闭容器中空气中的氧气,且不产生其他气体,可选用的物质是( )
红磷 B.硫磺 C.铁丝 D.木炭
7·常温下,将100mL的空气通过足量灼热的铜网,充分反应后,回复到常温,余下气体的体积约为( )
A、80mL B、 60mL C、40mL D、20mL
8·如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验证明,反应后组气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.若该实验没有达到预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好造成的
9·用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是( )
A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳
10·如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验证明,反应后组气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.若该实验没有达到预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好造成的
11·磷的燃烧反应在生产生活中有着广泛的应用价值。
(1)红磷在空气中燃烧能冒出浓厚的白烟,军事上常用来制烟幕弹。红磷燃烧的化学方程式为_____________。
(2)某同学利用燃磷法测量空气中氧气含量吗,实验过程如图。他测得氧气体积分数约是___%,燃烧结束试管里剩余气体主要是________(填化学式)。
12·某同学利用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。实验操作主要步骤如下:①将燃烧匙伸入集气瓶中,并塞紧塞子;②点燃燃烧匙中的红磷;③用弹簧夹夹紧橡胶管;④燃烧停止并冷却至室温后,松开弹簧夹.⑤检验装置气密性
(1)正确的操作顺序是___________。
(2)该实验中红磷需稍过量的目的是______;
(3)该实验的现象是______;
(4)通过该实验可得出关于空气成分的结论是______;
13·用来测定空气成分的方法很多,如图1所示的是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)反应的文字表达式是 ,反应完后集气瓶中剩余的气体主要是______。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能有(答出两条即可):_____ 、_____ 。
(3)某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:_____ 。
14·图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后,迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子;
待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。
(1)红磷燃绕的化学方程式为__________________。
(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是:_______________。
(3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一,可能的一种原因是_________________。
第一节 空气的成分(第1课时)课后测评
1·通过实验,首先得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是( )
A.拉瓦锡 B.道尔顿 C.门捷列夫 D.侯德榜
【答案】A
【解答】
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提出空气由氮气和氧气组成,故正确;
B、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,故错误;
C、门捷列夫发现了元素周期律,没能得到空气由氧气和氮气组成的结论,故错误;
D、侯德榜创立的侯氏制碱法,对我国的制碱工业做出了贡献,故错误。
故选A。
2·空气中体积分数约占21%的气体是( )
A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氮气 D.氧气
【答案】D
【解析】空气中体积分数:稀有气体0.94%;二氧化碳0.03%;氮气78%;氧气21%。故选D。
3·人的生存离不开空气。下图为空气成分示意图,其中R指的是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】B
【解答】空气中含量最多的是氮气78%,含量第二的是氧气21%,所以R指的是氧气,故选B。
4·薯片放置于空气中一段时间,变得不再松脆,说明空气中含有( )
A.氮气 B.氧气 C.水蒸气 D.二氧化碳
【答案】C
【解答】A、氮气不能使薯片变得不再松脆,故选项错误;
B、氧气能支持燃烧和供给呼吸,不能使薯片变得不再松脆,故选项错误;
C、薯片放置于空气中一段时间,变得不再松脆,说明空气中含有水蒸气,故选项正确;
D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆,故选项错误;
故选C。
5·空气中按体积计算,含量最多的气体是( )
A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体
【答案】B
【解析】氮气占空气的78%。
6·欲除去密闭容器中空气中的氧气,且不产生其他气体,可选用的物质是( )
红磷 B.硫磺 C.铁丝 D.木炭
【答案】A
【解析】B和D会生成气体,C铁丝在空气中不燃烧。
7·常温下,将100mL的空气通过足量灼热的铜网,充分反应后,回复到常温,余下气体的体积约为( )
A、80mL B、 60mL C、40mL D、20mL
【答案】A
【解析】氧气可以与铜反应,氧气约占空气的1/5,故还剩余4/5,即80ml。
8·如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验证明,反应后组气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.若该实验没有达到预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好造成的
【答案】C
【解答】A.通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的,故正确;
B.由红磷的熄灭,说明了氮气不燃烧、不支持燃烧;由冷却,打开弹簧夹,烧杯中的水倒流进集气瓶中,液面上升到一定高度不再上升.说明了氮气的溶解性是难溶于水,故正确;
C.因红磷与氧气反应生成物为气体,不能用于该实验,故错误;
D.如果装置漏气时,测定的结果偏小,达不到实验的目的,所以该实验成败的关键之一是装置气密性好,故正确。
故选C。
9·用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是( )
A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】A
【解析】用红磷测定空气中氧气含量的实验,红磷燃烧生成五氧化二磷,实验装置内剩余的主要气体为氮气。故选A。
10·如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的是( )
A.此实验证明,氧气约占空气体积的
B.此实验证明,反应后组气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.若该实验没有达到预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好造成的
【答案】C
【解答】A.通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的,故正确;
B.由红磷的熄灭,说明了氮气不燃烧、不支持燃烧;由冷却,打开弹簧夹,烧杯中的水倒流进集气瓶中,液面上升到一定高度不再上升.说明了氮气的溶解性是难溶于水,故正确;
C.因红磷与氧气反应生成物为气体,不能用于该实验,故错误;
D.如果装置漏气时,测定的结果偏小,达不到实验的目的,所以该实验成败的关键之一是装置气密性好,故正确。
故选C。
11·磷的燃烧反应在生产生活中有着广泛的应用价值。
(1)红磷在空气中燃烧能冒出浓厚的白烟,军事上常用来制烟幕弹。红磷燃烧的化学方程式为_____________。
(2)某同学利用燃磷法测量空气中氧气含量吗,实验过程如图。他测得氧气体积分数约是___%,燃烧结束试管里剩余气体主要是________(填化学式)。
【答案】(1)、磷+氧气五氧化二磷;
(2)18;N2
【解答】(1)磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷;故填磷+氧气五氧化二磷;(2)进入试管内的水的体积为消耗的氧气体积,也就是50mL空气中含有9mL氧气,所以他测得氧气体积分数约是:×100%=18%;空气主要是由氮气与氧气组成的,氧气被消耗后剩余的气体主要是氮气;故填18;N2。
12·某同学利用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。实验操作主要步骤如下:①将燃烧匙伸入集气瓶中,并塞紧塞子;②点燃燃烧匙中的红磷;③用弹簧夹夹紧橡胶管;④燃烧停止并冷却至室温后,松开弹簧夹.⑤检验装置气密性
(1)正确的操作顺序是___________。
(2)该实验中红磷需稍过量的目的是______;
(3)该实验的现象是______;
(4)通过该实验可得出关于空气成分的结论是______;
【答案】(1)⑤③②①④;
(2)使集气瓶内空气中的氧气耗尽;
(3)红磷燃烧产生大量的白烟,水回流到集气瓶内,约占瓶内空气体积的1/5;
(4)空气中氧气约占空气体积的1/5。
【解答】(1)在测定空气中氧气的含量时,应先检验装置气密性,再用弹簧夹夹紧橡胶管,点燃燃烧匙中的红磷,将燃烧匙伸入集气瓶中,并塞紧塞子,燃烧停止并冷却至室温后,松开弹簧夹,最后读数。所以,实验的顺序是:⑤③②①④。
(2)该实验中红磷需稍过量的目的是使集气瓶内空气中的氧气耗尽;
(3)该实验的现象是红磷燃烧产生大量的白烟,水回流到集气瓶内,约占瓶内空气体积的1/5;
(4)由水回流到集气瓶内,约占瓶内空气体积的.说明了空气中氧气约占空气体积的1/5。
13·用来测定空气成分的方法很多,如图1所示的是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)反应的文字表达式是 ,反应完后集气瓶中剩余的气体主要是______。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能有(答出两条即可):_____ 、_____ 。
(3)某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:_____ 。
【解答】(1)红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:磷+氧气五氧化二磷;氧气被消耗掉,因此反应完后集气瓶中剩余的气体主要是氮气;
故答案为:磷+氧气五氧化二磷;氮气;
(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五分之一,导致这一结果的原因可能是:红磷量不足、装置气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹、红磷中含有能燃烧生成其他气体的杂质。
故答案为:红磷量不足;装置气密性不好;
(3)改进后的装置直接通过聚太阳光而引燃磷,避免了再次打开瓶塞而保持装置始终密封,减少了操作中人为因素所造成的偏差,可得到更准确的实验结果;
故答案为:装置始终密闭,空气没有逸出,实验结果准确。
【答案】(1)磷+氧气五氧化二磷;氮气;
(2)红磷量不足;装置气密性不好;
(3)装置始终密闭,空气没有逸出,实验结果准确。
14·图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后,迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子;
待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。
(1)红磷燃绕的化学方程式为__________________。
(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是:_______________。
(3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一,可能的一种原因是_________________。
【答案】(1)磷+氧气五氧化二磷;(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,使瓶内压强减少,在大气压作用下,将水压入集气瓶;(3)红磷量不足。
【解析】(1)红磷燃烧产生大量白烟,并放出热量,其反应化学方程式:磷+氧气五氧化二磷;(2)实验结束后,打开弹簧夹,烧杯里的水进入瓶中的原因是集气瓶中的氧气被消耗,压强小于外界压强,在大气压作用下,将水压入集气瓶;(3)红磷量不足。