题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通
某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验。当燃烧停止,冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。请回答:
(1)冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是 。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
【发现问题】氮气是怎么减少的呢?
【作山假设】氮气与镁条反应而减少。
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。请你写出该反应的文字表达式 , 氮化镁中氮元素的化合价为 价。
[提出问题]二氧化碳能溶于水真的不能用排水法收集二氧化碳了吗?
[设计实验]
利用如图1的实验装置,制备并收集二氧化碳.选用同批次的颗粒状和块状大理石,分别与10%、7.5%、5%、2.5%、1%的稀盐酸(每次用量均为70mL)进行实验.每一组实验产生的二氧化碳采用连续收集的方法,即收集完第1瓶马上开始收集第2瓶…顺次完成直到不再生成二氧化碳为止,并记录收集满每一瓶二氧化碳的所用时间,如表1.
表1 连续收集二氧化碳时各瓶所用的时间
瓶子序号 石灰石的形状 盐酸的浓度/% | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
10 | 颗粒 | 9 | 8 | 9 | 12 | 14 | 20 | 19 | 21 | 30 | 195 | ﹣ |
块状 | 12 | 12 | 16 | 19 | 22 | 24 | 37 | 56 | 177 | ﹣ | ||
7.6 | 颗粒 | 13 | 11 | 12 | 15 | 17 | 26 | 55 | 55 | 153 | ﹣ | |
块状 | 15 | 13 | 15 | 17 | 21 | 23 | 32 | 55 | 119 | ﹣ | ||
5 | 颗粒 | 14 | 18 | 18 | 32 | 63 | ﹣ | |||||
块状 | 20 | 31 | 59 | ﹣ | ||||||||
2.5 | 颗粒 | 43 | ﹣ | |||||||||
块状 | 46 | 61 | ﹣ | |||||||||
1 | 颗粒 | ﹣ | ||||||||||
块状 | ﹣ |
注:表中“﹣”表示该瓶气体未能收集满,空白表示实验已结束.
选择气体的收集方法还要考虑气体的收集率的问题,即: ×100%
由此将表1中部分数据进行整理得到表2.
表2 排水法收集二氧化碳的收集率
盐酸浓度/% | 10 | 7.5 | 5 | |||
石灰石形状 | 颗粒 | 块状 | 颗粒 | 块状 | 颗粒 | 块状 |
理论计算的产生气体总体积/mL | 2241 | 1649 | 1099 | |||
实际收集的气体总体积/mL | 1450 | 1305 | 1305 | 1305 | 725 | 435 |
收集率/% | 65 | 58 | 79 | 79 | 66 | 40 |
[提出问题]除此之外,收集的时机是否会对排水法收集二氧化碳的纯度造成影响呢?
[设计实验]利用浓度传感器,将第一步实验中“7.5%的盐酸与块状石灰石”的一组实验中第1、2、3、4号集气瓶进行测定,并将二氧化碳的浓度记录在表3中.
瓶序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CO2的浓度/% | 52.6 | 85.2 | 92.3 | 93.6 |
根据以上那个探究过程,结合数据回答以下问题:
试题篮