問題詳情:
某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分數”的探究實驗。
(實驗 1)按圖 1 所示裝置,用紅*燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數。
(實驗 2)按圖 2 所示裝置,在集氣瓶內壁用水均勻塗附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵鏽蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數。
(1)實驗 1 中,紅*燃燒的主要現象是_____。紅*熄滅後,集氣瓶冷卻至室溫,開啟 K,水能倒吸入集氣瓶的原因是________。
(2)爲提高實驗的準確*,以上兩個實驗都需要注意的事項是________(寫一點)。
(3)實驗過程中,連接數字傳感器,測得實驗 1、實驗 2 中氧氣的體積分數隨時間變化的關係分別如圖 3、圖 4 所示。依據圖 3、圖 4 資訊,_____(填"實驗 1”或“實驗 2") 的測定方法更準確,判斷依據是_____。
(4)結合你的學習經驗,若要尋找紅*或鐵粉除氧劑的替代物。用圖 1 或圖 2 裝置測定空氣中氧氣的體積分數,該替代物應滿足的條件是_____(寫兩點)。
(實驗 3)測定用排空氣法收集到的集氣瓶中二氧化碳的體積分數。
(5)*同學設計圖 5 所示裝置進行測定。濃 NaOH 溶液的作用是_____(用化學方程式表示)。
(6)乙同學提出,僅利用圖 6 所示裝置,在不添加其他試劑的前提下,也能測得集氣瓶中二氧化碳的體積分數。爲達到實驗目的,*作方法是_____。
【回答】
產生大量白煙(或“黃*火焰”“放熱”等合理*) 氧氣被消耗,集氣瓶內氣體壓強小於大氣壓 裝置的氣密*良好(或“紅*和鐵粉除氧劑足量”等其他合理*) 實驗 2 反應後,實驗 1 集氣瓶中剩餘氧氣的體積分數爲 8.6%,而實驗 2 集氣瓶中氧氣幾乎耗盡 能夠和氧氣反應,生成物不影響測定結果(或其他合理*) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 用*水冷卻集氣瓶,開啟 K(或其他合理*)
【分析】
紅*在氧氣中點燃生成五氧化二*,*氧化*和二氧化碳反應生成碳**和水。
【詳解】
(1)紅*在氧氣中點燃生成五氧化二*,實驗1中,紅*燃燒的主要現象是產生大量白煙。紅*熄滅後,集氣瓶冷卻至室溫,開啟 K,水能倒吸入集氣瓶的原因是氧氣被消耗,集氣瓶內氣體壓強小於大氣壓。
(2)爲提高實驗的準確*,兩個實驗都需要注意的事項是裝置的氣密*良好。
(3)實驗過程中,連接數字傳感器,由實驗1、實驗2 中氧氣的體積分數隨時間變化的關係可知,實驗 1 集氣瓶中剩餘氧氣的體積分數爲 8.6%,而實驗 2 集氣瓶中氧氣幾乎耗盡,故實驗2的測定方法更準確,判斷依據是反應後,實驗1集氣瓶中剩餘氧氣的體積分數爲 8.6%,而實驗2集氣瓶中氧氣幾乎耗盡。
(4)尋找紅*或鐵粉除氧劑的替代物,用圖 1 或圖 2 裝置測定空氣中氧氣的體積分數,替代物應滿足的條件是能夠和氧氣反應, 生成物不影響測定結果。
(5)*氧化*和二氧化碳反應生成碳**和水,*同學設計圖 5 所示裝置進行測定,故濃NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,化學方程式爲。
(6)只要存在壓強差,則能產生倒吸,二氧化碳的體積分數,利用圖 6 所示裝置,在不添加其他試劑的前提下,*作方法是用*水冷卻集氣瓶,開啟 K。
【點睛】
水能倒吸入集氣瓶的原因是氧氣被消耗,集氣瓶內氣體壓強小於大氣壓。
知識點:金剛石、石墨和C60
題型:科學探究題