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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

湖北省武汉市硚口区2023-2024学九年级10月月考化学试题

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了本校课本中的实验(见下图图例),设计出了如图1、图2所示实验装置,根据图回答下列有关问题:

   

(已知:课本实验中,红磷燃烧的最低温度达240℃,在点燃时需要把燃烧匙放在集气瓶外酒精灯火焰上点燃,后迅速伸入集气瓶内)

【探究1】甲同学用图1装置进行实验,操作步骤如下:①点燃酒精灯;②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;③将白磷(白磷在40℃即可燃烧)平装入试管中,将注射器置于20mL刻度处,并按图1所示的连接方式固定好,再用弹簧夹夹紧橡皮管;④读取注射器活塞的数据;⑤连接仪器并检查装置的气密性。

(1)该实验正确的实验操作顺序是(填序号)。
(2)请写出白磷燃烧的文字或符号表达式:
(3)已知试管的容积为50mL,注射器的沿停在20mL处,关闭弹簧夹,对白磷进行加热,充分反应后,冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞将停在mL刻度处。

【探究2】乙同学按图2连接好仪器并检查装置的气密性良好后,在集气瓶中装入a体积的水,关闭弹簧夹,用预先加热的玻璃棒引燃白磷,待冷却至室温后,打开弹簧夹,量出集气瓶中水的体积为b,整个集气瓶的容积为c。

(4)通过该实验测得氧气的体积分数是
(5)某同学按照图2进行“空气中氧气含量测定”的实验,下列实验操作会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是(填序号)。

①用碳代替白磷                           ②用红磷代替白磷

③集气瓶没有冷却到室温             ④实验前弹簧夹未关闭

(6)以上两个改进实验相比于课本实验,明显的优点在于
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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