课时训练(五) 空气
[限时:30分钟]
基础过关
1.[2020·聊城]
下列关于空气的说法错误的是
( )
A.氮气和氧气约占空气体积的78%和21%
B.目前计入空气污染指数的有害气体包括SO2、CO2、NO2等
C.工业上通过分离液态空气制取氧气,这一过程属于物理变化
D.为改善空气质量,提倡“绿色出行”,以乘坐公共交通工具为主
2.2006年杭州市出现了明显的暖冬,冬季平均气温比正常年份明显偏高,科学家认为这是大气中CO2含量的增加而引起的“温室效应”。如何防止温室效应的加剧,科学家提出多种方法,其中有人提出将CO2通过高压管道,通入深海海底储存,以减少CO2的排放,但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中,你认为错误的是
( )
A.将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源,消耗能源也会加剧CO2的排放
B.几十万年以来,海水的pH保持在8.2左右,大量CO2溶解在海水中,会使海水的酸性增大,破坏海洋的生态环境
C.将CO2储存在海底,会严重影响陆上植物的光合作用
D.当发生海底地震时,深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中
3.[2019·徐州]某同学用如图HK5-1所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作。下列说法正确的是( )
图HK5-1
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶内因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落
D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
4.暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图HK5-2所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250
mL)中的水的体积为45
mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是
( )
图HK5-2
A.实验前必须检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若实验测得空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D.必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
5.近段时间,我国不少城市和地区雾霾天气增多,雾是水蒸气,本身无污染,“霾”由细小颗粒物组成,主要来源是热电排放、化工生产、汽车尾气、冬季供暖以及地面灰尘等。它威胁着人们的健康,严重影响着人们的生活和出行。
(1)下面治理雾霾的措施中,可行的是
(填序号)。?
①压减化石燃料 ②控制车辆使用
③减少户外活动 ④加强城市绿化
⑤关闭厂矿企业 ⑥调整能源结构
(2)从近来经常发生的雾霾天气看,治理污染刻不容缓。酸雨是指pH小于5.6的降水。煤燃烧时排放出 (写化学式)等污染性气体,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水,会形成酸雨。?
(3)“低碳”是一种生活理念,也是一种生活态度。下列做法中不符合“低碳”要求的是
(填?序号)。
A.节约纸张
B.大量使用化石燃料
C.提倡使用节能技术和节能产品
D.尽量乘坐公交车
走进重高
1.[2018·湖州]
某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图HK5-3连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
图HK5-3
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 (填“大于”“小于”或“等于”)氧气量减少导致的气压变化量。?
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到
所经历的时间。?
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为
(填“V1-V2”“
V1-V3”
或“V2-V3”)。?
2.空气中氧气含量测定的再认识。
图HK5-4
经典赏析
教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图HK5-4甲)。该实验中选择使用汞的优点有 (填序号)。?
A.实验过程中没有污染
B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
实验回顾
实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图乙),写出红磷燃烧的化学方程式: 。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。?
提出问题
用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
进行猜想
(1)装置漏气;
(2)
;?
(3)装置内氧气有剩余;
……
实验与交流
在老师的指导下,小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%,请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因: 。?
实验探究1
小明根据铁生锈的原理,探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量,于是进行了实验(装置如图丙),通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。
交流与反思
与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因: 。?
实验探究2
为了加快反应速率,小明通过查阅资料,利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图丁),8分钟后测得的数据如表:
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
烧杯内蒸馏水
烧杯内剩余蒸馏水
131
mL
90.0
mL
63.6
mL
请计算出空气中氧气含量: (计算结果保留至0.1%)。?
结论与反思
通过上述实验探究,选择 (填物质名称)进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差。?
拓展延伸
铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3],若将图丙装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由:
?
? 。?
【参考答案】
课时训练
基础过关
1.B [解析]氮气与氧气分别约占空气体积的78%和21%;目前计入空气污染指数的有害气体包括SO2、CO、NO2等,不包括二氧化碳;工业上通过分离液态空气制取氧气,这一过程没有生成新物质,属于物理变化;为改善空气质量,提倡“绿色出行”,以乘坐公共交通工具为主,少开私家车。
2.C
3.A [解析]若红磷不足,则氧气无法被完全消耗,A正确;燃烧匙应迅速伸入瓶中,防止瓶内气体受热逸出,B错误;红磷燃烧时,应关闭止水夹,防止气体受热膨胀,从导管逸出,C错误;木炭燃烧生成二氧化碳气体,无法测定空气中氧气含量,D错误。
4.B
5.(1)①②④⑥
(2)SO2、NO2
(3)B
走进重高
1.(1)大于
(2)装置冷却至室温
(3)V1-V3
2.经典赏析
BCD
实验回顾
4P+5O22P2O5
进行猜想
红磷的量不足
实验与交流
白磷的着火点比红磷的着火点低
交流与反思
装置内残留的氧气更少,实验结果更准确
实验探究2
20.2%
结论与反思
铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水
拓展延伸
不能;因为空气中二氧化碳含量只有约0.03%,铜不能将装置中的氧气几乎耗尽(共49张PPT)
2021年浙江省中考科学
一轮复习精品课件
第5课时
空气
■
知识体系
自净
废气
尾气
5.6
二氧化硫
氮氧化物
O3
紫外线
二氧化碳
保温
■
重点梳理
1.空气(混合物)的主要成分及作用
成分
体积分数
主要作用
氧气(O2)
?
①供给 的重要物质?
②用作 剂,用于钢铁冶炼、金属焊接等?
氮气(N2)
?
①工业上生产硝酸和氮肥的重要原料
②氮气的化学性质 ,常用作 ,用于食品防腐保鲜、延长灯泡的使用寿命?
21%
呼吸
助燃
78%
稳定
制冷剂
成分
体积分数
主要作用
稀有气体( 、?
、
、氡等)?
0.94%
①化学性质稳定,常用作
?
②通电时能发出不同颜色的光,可作各种用途的 ?
二氧化碳
0.03%
①是 作用的原料?
②固态CO2(俗称 )可作制冷剂,可用于 ?
③工业上可用于制纯碱、尿素、汽水等
④可用于灭火
（续表）
氦
氖
氩
保护气
电光源
光合
干冰
人工降雨
2.测定空气中氧气的含量
(1)实验原理:在密闭容器内加热或燃烧某种可燃物(如点燃 ),消耗容器内的 ,使密闭体系内的气压 ,在容器内外 的作用下,引起实验过程中的一些其他现象(如水倒吸),从而测出空气中的氧气含量。?
(2)药品选择:常用药品为足量的 等,所选药品只能与空气中的 反应,不能和其他气体成分反应,且反应不能生成新的 。?
红磷
氧气
减小
压强差
红磷
氧气
气体
(3)常用实验装置:
(4)反应原理:4P+5O2
2P2O5。
图H5-1
(5)实验步骤及误差分析
实验步骤
操作不当
对结果的影响
分析原因
①检查装置的气密性
装置气密性不好,反应结束后有部分空气进入集气瓶
?
?
?
②集气瓶中加少量水,剩余容积分成5等份并标记;燃烧匙内放
的红磷?
红磷的量不足
?
?
?
?
用硫粉代替红磷
?
?
?
________________
外界空气进入
足量
瓶内氧气未消
耗完
无法测定
反应生成新的气
体,瓶内气压变化
不明显
（续表）
实验步骤
操作不当
对结果的影响
分析原因
③夹紧止水夹,点燃红磷,迅速伸入集气瓶,塞紧瓶塞
点燃红磷后燃烧匙伸入缓慢,导致瓶内部分空气逸出
?
?
?
?
④火焰熄灭后,振荡集气瓶,装置
?
后打开止水夹并读数?
未完全冷却即打开止水夹
?
?
?
?
________________
集气瓶内空气因
受热膨胀而逸出
冷却到室温
集气瓶内温度偏
高,气压偏大,倒吸
进瓶中的水量偏少
3.会看城市空气质量报告
(1)实时空气质量数据表:包括“空气质量指数”“空气质量等级”“首要污染物”“对健康影响情况”“建议采取的措施”等。
(2)空气质量指数:是一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标,指数范围为0~500,空气质量分为六个级别,指数越大,说明空气污染状况越严重。
空气质量指数(AQI)
空气质量状况
0~50
优
51~100
良
101~150
轻度污染
151~200
中度污染
201~300
重度污染
>300
严重污染
■
对点练习
考点1 空气的主要成分
1.[2020·青海]空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是( )
A.O2
B.CO2
C.N2
D.Ne
【答案】C
【解析】空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质五部分组成。按体积分数计算,氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%。氮气在空气中含量最多,且化学性质不活泼。
2.用下列装置进行实验。下列现象能证明空气中O2含量的是( )
A.红磷燃烧,产生白烟
B.瓶中液面先下降,后上升
C.瓶中液面最终上升至1处
D.水槽中液面下降
图H5-2
C
3.[2019·广州]空气是一种宝贵的资源,下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是
( )
A.作为燃料电池燃料的H2
B.用于生产氮肥的N2
C.用于医疗急救的O2
D.用于飞艇的He
A
4.下列属于温室气体的是
( )
A.H2
B.N2
C.O2
D.CO2
考点2 臭氧层、温室效应
D
5.下列关于臭氧的叙述错误的是
( )
A.臭氧与氧气混合后形成混合物
B.臭氧和氧气的性质相同
C.臭氧变成氧气是化学变化
D.在物质分类中,臭氧属于单质
B
6.[2016·湖州]最近中国科学技术大学的专家找到一种新型催化剂,可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸,下列说法中,不正确的是( )
A.地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用
B.二氧化碳能阻挡地面辐射,对地球有保温作用
C.二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化
D.这种新型催化剂在反应前后质量不变
A
7.[2020·广东]下列物质属于空气污染物的是
( )?
A.氧气
B.氮气
C.水蒸气
D.二氧化硫
考点3 空气污染
【答案】D
【解析】氧气、氮气、水蒸气不属于空气污染物;二氧化硫属于空气污染物,能够形成酸雨。
8.[2020·郴州]“绿水青山就是金山银山”,保护环境就是保护我们自己。下列环境问题与其防治措施不合理的是
( )
A.白色污染——焚烧或掩埋废弃塑料
B.温室效应——开发新能源,减少化石燃料的使用
C.酸雨——推广使用脱硫煤
D.臭氧空洞——研发新的制冷剂,减少氟利昂的使用
【答案】A
【解析】焚烧废弃塑料会造成空气污染,掩埋废弃塑料会污染土壤和地下水;开发新能源,减少化石燃料的使用可以减少二氧化碳的排放,缓解温室效应;推广使用脱硫煤可以减少二氧化硫的排放,有效防治酸雨的发生;研发新的制冷剂,减少氟利昂的使用可有效防治臭氧空洞。
重点一 知道空气的主要成分和氧气、氮气在空气中的体积分数
例1
[2015·杭州]如图H5-3中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
(1)为获得较为准确的实验数据,下列
做法不正确的是 (填序号)。?
A.检查装置的气密性
B.燃烧匙中的红磷足量
C.点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,
塞紧瓶塞
D.红磷熄灭,广口瓶冷却后打开弹簧夹
图H5-3
C
例1
[2015·杭州]如图H5-3中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
(2)小明同学用足量的木炭代替红磷、
氢氧化钠溶液代替水来做此实验。
小明操作正确,但是测得的数据小于
用红磷测得的数据,其原因是木炭燃
烧除生成二氧化碳外,还可能生成
。?
图H5-3
一氧化碳(或CO)
例1
[2015·杭州]如图H5-3中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
(3)市售“暖宝宝”中发热剂主要成分是:
铁粉、炭粉、水和食盐等,反应原理可
简化为铁生锈。小明用配制的发热剂
按图乙装置实验。他不是将足量的发
热剂堆在瓶底,而是将其涂抹在广口瓶
内壁的四周,目的是________________
。?
图H5-3
增大铁粉与空气
的接触面积,加快反应
例1
[2015·杭州]如图H5-3中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
(4)在上述三个实验操作都正确的情况
下,与另两个实验的测量结果相比,第三
个实验的测量结果与空气中的氧气含
量更接近。推测其最合理的主要原因
是?
。?
图H5-3
第三个实验中广口瓶内氧气消耗更充分
【变式1】[2020·嘉兴]为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
实验步骤
①取一根玻璃管,用橡皮塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图H5-4甲所示;
图H5-4
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示;
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,并计算出AB与AO的比值,将数据记录在表格中:
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
得出结论
根据表格中的实验数据,可知
空气中氧气含量为 (用百分数
表示)。?
实验次数
AO/mm
AB/mm
AB/AO
1
523.5
109.5
0.2092
2
525.5
110.0
0.2093
3
527.0
110.5
0.2097
【答案】得出结论
20.94%
【解析】
思考讨论
(1)实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。?
(2)实验步骤②中,如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密,会使实验结果偏大,其原因是 。?
【答案】思考讨论
(1)增大与氧气的接触面积,使氧气被脱氧剂粉末充分吸收
(2)脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小
【解析】
(1)粉末铺平后,增大了脱氧剂与气体的接触面积,保证脱氧剂与氧气充分反应,使实验结果更为准确。(2)若脱氧剂粉末分布不够紧密,则会使测得的空气体积偏小,导致测得的空气中氧气的含量偏大。
重点二 关注温室效应的成因、利弊和防止温室效应加剧的相关措施
例2
[2011·杭州]某学校科学兴趣小组想设计一个实验,来模拟研究CO2浓度增加是否增大地球“温室效应”。他们查阅了有关数据:
CO2
空气
25
℃,1标准大气压气体的比热
0.684
kJ/(kg·℃)
0.72
kJ/(kg·℃)
0
℃,1标准大气压气体的密度
1.96
g/L
1.29
g/L
并设计了下面的实验和操作步骤:
Ⅰ.在两只同样的玻璃瓶里分别充满CO2和空气,并编号为甲、乙,塞紧带有同样温度计的橡皮塞。再把两只玻璃瓶放在阳光下照射(如图H5-5),观察甲、乙瓶中的温度变化。
图H5-5
Ⅱ.阳光持续照射,间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值,并记录(见下表)。
时刻
9:23
9:28
9:33
9:38
9:43
9:48
甲瓶温度/℃
13.0
19.8
23.5
26.0
26.4
27.0
乙瓶温度/℃
13.0
19.0
22.8
25.0
26.0
26.5
时刻
9:53
9:58
10:06
10:11
10:25
甲瓶温度/℃
27.5
27.8
28.0
28.0
28.1
乙瓶温度/℃
27.0
27.4
27.9
28.0
28.1
请回答下列问题。
(1)写出实验室制取CO2的化学方程式:
。?
(2)往瓶中充CO2时,验证瓶中已充满了CO2的方法是________________________
。?
(3)该实验中,照射同样时间,根据上表的数据,比较甲、乙瓶温度变化的规律是
____________________________________________________________________
?
。?
将燃着的木条伸到瓶口,
如果木条熄灭,则证明已充满了CO2
开始一段时间内,甲瓶温度高于乙瓶(或甲瓶比乙瓶升温快),最后两瓶温度趋于
一致
(4)该实验中,在阳光照射下,影响甲、乙瓶温度不同的原因,除了CO2的温室效应以外,还有的可能原因是
(写出一点即可)。?
(5)有同学认为根据该模拟实验的目的,实验设计存在问题,你认为是___________
(写出一点即可)。?
两种气体的比热不同
该实验没有
模拟地球的生态系统
【变式2】[2016·杭州]大量排放以CO2为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认。控制大气中CO2含量刻不容缓。
(1)在自然界碳循环中,大气中CO2被消耗转化为有机物的主要途径是 。大气中部分CO2会溶解于水,导致海水酸化,其反应的化学方程式是____________
。?
(2)科学家提出用某些溶液来吸收CO2,从而将CO2从工业尾气中“捕捉”出来。适合“捕捉”CO2的溶液有 (写出一种)。?
光合作用
CO2+H2O
H2CO3
NaOH溶液
【变式2】[2016·杭州]大量排放以CO2为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认。控制大气中CO2含量刻不容缓。
(3)一些城市在大型建筑的屋顶种植当地草类、花卉等植物,并配置相应的传感器与灌溉技术来降温,从而减少空调使用。这种“绿色屋顶”可以降温的主要原因是 。?
植物的蒸腾作用
【变式2】[2016·杭州]大量排放以CO2为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认。控制大气中CO2含量刻不容缓。
(4)假定一台空调使用时的平均功率为2
kW,我们每天少使用空调1小时,据表计算,一个月(以30天计)可减少CO2排放 kg。?
项目
使用量
CO2的排放量/kg
家庭用水/m3
1
0.93
家庭用电/(kW·h)
1
0.96
家用天然气/m3
1
2.77
57.6
重点三 空气污染
例3
2017年6月3日,美国宣布退出《巴黎协定》,引起了人们的普遍关注,化石燃料在造福人类的同时,也对环境造成不良影响,保护环境,人人有责,请回答以下问题。
(1)为了减少雾霾天气的发生,我们应该采取什么样的措施?___________________
?
(答一点即可)。?
(2)煤燃烧时排放出的二氧化硫、二氧化氮等气体会形成酸雨,请你说出酸雨的危害:?
(答一点即可)。?
(3)践行“低碳生活”,在日常生活中你能做些什么?___________________________
?
(答两点)。?
植树造林,绿化荒山
等
腐蚀建筑物,毁坏庄稼,使土壤酸化,使水体显酸性等
不使用一次性筷子,或以步行
代替乘车,或尽量采用自然光代替灯光等
1.[2020·雅安]如果煤燃烧后的大量尾气直接排放到空气中,不会造成空气污染的是
( )
A.NO2
B.CO2
C.SO2
D.可吸入颗粒物
【答案】B
【解析】
CO2是空气的成分之一,不是空气污染物。
2.下列说法不正确的是
( )
A.空气中N2的体积分数约为78%
B.O2的化学性质比较活泼,具有可燃性
C.CO2是绿色植物光合作用的原料之一
D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
B
3.臭氧(化学式为O3)可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒,大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。长期吸入大量臭氧会引起口干舌燥,咳嗽等不适症状。臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置。下列说法正确的是
( )
A.氧气转化为臭氧是物理变化
B.臭氧分子的相对分子质量为36
C.一个臭氧分子中含有3个氧原子
D.臭氧对人的身体健康不利,应该拒绝使用臭氧
C
4.图H5-6是北京本地PM2.5来源分布图。下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是
( )
A.减少汽车的保有量
B.植树造林
C.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
D.减少工业生产中二氧化碳的排放
D
图H5-6
5.老师利用图H5-7甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
(1)集气瓶中发生反应的化学方程式为
。?
图H5-7
5.老师利用图H5-7甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
(2)该实验可以说明反应后集气瓶内剩余的气体具有的化学性质是___________
。?
图H5-7
不可燃也
不支持燃烧,不与水反应
5.老师利用图H5-7甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
(3)结合曲线,解释AB段气体压强变化的原因是____________________________
。?
图H5-7
红磷燃烧放热,使集气瓶内气体
受热膨胀,瓶内气压增大
6.[2019·衢州]1674年,英国化学家约翰·梅猷为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图H5-8甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
图H5-8
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:
4HNO3+Fe
Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]。
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防止气体外逸。
Ⅳ.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ??
4HNO3)。?
分析与评价:
(1)步骤Ⅳ中的“?”处应填 。?
(2)从图丙到图丁的过程中,钟罩内水位上升的原因是______________________
___________________________________________________________________
?
(忽略温度变化的影响)。
H2O
一氧化氮与氧气参加了
反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟
罩,导致钟罩内水位升高
【答案】(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小(合理即可)
【解析】
(3)该实验中最为关键的是一氧化氮的质量,无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小,实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。
