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题型:实验探究题 题类: 难易度:困难

湖南省长沙市麓山外国语实验中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考化学试题

麓外化学学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理,用如图 1 所示装置测定空气中氧气的质量分数, 并制备少量氮化镁。(装置气密性良好,且所用药品均足量。)

已知:①点燃或加热时,镁与氮气反应生成氮化镁固体

②铜是红色固体,氧化铜是黑色固体,铜在加热的条件下可以和氧气生成氧化铜。装置丁内收集到气体的密度为ρ g/mL。

③碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,常用来吸收二氧化碳和水蒸气。

部分实验步骤:

I、装入药品,连接装置,点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气。

II、点燃丙处酒精灯,继续通入一段时间空气。

III、停止通入空气,熄灭酒精灯,冷却至室温。

实验测得数据:装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加 m1g、m2g;装置乙质量增加 m3g;最终装置戊量筒里水的体积为 VmL。

回答问题:

(1)、空气中能供给呼吸的气体是
(2)、装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是
(3)、装置丙硬质玻璃管内发生反应的文字表达式为
(4)、步骤 I 中点燃甲处酒精灯,通入一段时间空气的目的是
(5)、空气中氧气的质量分数为(用 m1、m2、m3、ρ、V 的代数式表示)。
(6)、图 2 是课本上测定空气中氧气含量实验,通过本题的研究,你认为(选填“能”或“不能”)用镁替代红磷。

       图2

举一反三

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,用橡胶塞将一端密封;

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,如图甲所示;

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。

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

【得出结论】

(1)若把AO看作空气的体积,则AB相当于{#blank#}1{#/blank#}。根据表格中的实验数据,可知空气中氧气含量为{#blank#}2{#/blank#}(用百分数表示,结果精确到0.01%)。

【思考讨论】

(2)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{#blank#}3{#/blank#}。
(3)步骤③中水滴向右移动的原因是{#blank#}4{#/blank#}。
(4)如果测量结果偏小,可能原因是{#blank#}5{#/blank#}(填序号)。

a.食品脱氧剂已变质                       b.食品脱氧剂量不足

c.第②步脱氧剂粉末分布不紧密       d.第③步未等水滴静止就测量

【反思评价】

(5)改进后的实验与原实验相比的优点是 {#blank#}6{#/blank#}(任写一条)。
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 {#blank#}7{#/blank#}(选填“粗”或“细”)实验结果越准确。

老师利用图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。

   

(7)红磷在氧气中燃烧的反应表达式为{#blank#}8{#/blank#}。
(8)该同学测得空气中氧气的体积分数为19%,与理论值21%相比较,产生误差的原因很可能是{#blank#}9{#/blank#}(导管的体积可忽略不计)。
(9)结合曲线,解释AB段气体压强变化的原因是{#blank#}10{#/blank#}。
(10)反思应用:图丙实验与图甲实验相比,优点是{#blank#}11{#/blank#}(写一点)。
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