对空气中氧气含量测定的再认识。
Ⅰ用燃烧法测定空气中氧气含量
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

(1) 写出红磷燃烧的文字表达式_______________。
(2) 实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内___________减小,烧杯中水倒吸到集气瓶中。用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
【实验过程】
甲小组同学使用图1装置进行实验,实验前应先进行的操作是 ;
(1)用止水夹夹紧橡皮管;
(2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞;
(3)燃烧结束,_______________________;
(4)观察并记录水面的变化情况。
【问题提出】该小组同学多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于理论值。经查阅资料知:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大。
Ⅱ 改进空气中氧气含量测定的方法
【实验改进】经查阅资料可知:常温下,铁在潮湿的空气中会生锈,因为铁与空气中的氧气、少量水反应生成铁锈(其主要成分是Fe2O3),但速度缓慢。在有食盐(NaCl)、活性炭存在条件下,反应速度较快。乙小组选择该原理,设计了如图2所示实验装置图。

【数据处理】乙小组同学用量筒测量实验前后烧杯中水的体积,测得实验数据如下表:

根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是___________(计算结果精确到0.1%)。
【实验反思】与燃烧红磷方法相比,乙小组方法测定空气中氧气含量的优点是___________________________。
【实验再改进】在乙组实验的基础上,丙组同学设计了如图3的装置进行氧气含量的测定,其方法如下:
【实验过程】
步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(即食盐水、铁粉、活性炭的混合物,体积为2mL),封闭。

图3
步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹。
步骤3:不断轻轻晃动注射器,至______________时停止实验。
【实验再反思】
丙小组同学的方案与乙小组的方案同学相比,优点是_________________________。
同学们都知道
溶液呈蓝色,那么,你们知道是溶液中什么微粒使
溶液呈蓝色吗?
基于初中所学知识,下面主要采用不同的思维方式对该问题进行探讨.
(说明:以下溶液皆为稀溶液,在稀溶液中
呈无色.)
思路一:采用归纳法,由具体事实推理概括出一般原理或结论.
下图一:请比较
五支试管中所盛试剂的颜色与所含微粒,进行分析.
对
的分析是: ,说明
的存在使
溶液显蓝色.
对 分析,可以说明,在水溶液中,
是无色的.
对
的分析是: ,说明
中是
使
溶液显蓝色.对
分析同理.
对
还可推理:水是无色液体,作为溶剂,溶解
等物质时,溶液的颜色主要受溶质的影响.
思路二:采用加入试剂发生化学反应的方法将溶液中的
除去或保持溶液中
的存在,观察溶液颜色是否变化的方法.
例1:如图二所示的方法是除去溶液中的
.该反应的化学方程式为: .
例2:请选择一种试剂与
溶液反应,保持溶液中
的存在.其化学方程式是: .
上述研究方法是用不同的思维方式,从不同的切入点研究同一个问题,但总体思路仍然是对比实验设计的一般思路.
某学习小组做镁带在空气中燃烧实验时,发现生成物中有黑色固体.针对这一现象,他们开展了如下探究活动.请仔细阅读并完成下列探究报告.
【探究目的】探究镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的.
【分析猜想】分析空气中各种成分,寻找猜想依据.
空气成分之一:,化学性质稳定,一般不与其它物质反应.
空气成分之二:氧气,与镁反应生成的氧化镁是色固体.
空气成分之三:水蒸气,打磨光亮的镁带放入沸水中,表面会附有白色固体并产生大量气泡;再向沸水中滴入无色酚酞试液,呈现红色.则镁在沸水中反应的化学方程式为:.如果将镁带放到水蒸气中,也会发生上述反应,但产生的不是黑色固体.
空气成分之四:氮气、二氧化碳.猜想:可能是镁与
或
反应生成黑色固体.
【实验一】镁带与氮气的反应
(一)获取氮气
(1)把空气液化,然后蒸发,先蒸发出来的气体就是氮气.这种方法属于(选填"物理"或"化学")方法.但在实验室里空气不易被液化.
(2)以下是获取氮气的方法及装置,其中得到氮气较纯的是.(填字母)
(二)燃烧镁带,观察现象
将镁带打磨光亮,点燃,伸入盛
的集气瓶中,瓶内壁附着一层淡黄色的固体.
(三)实验结论:镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁.该反应的化学方程式是.
【实验二】将燃着的镁带伸入盛
的集气瓶中,镁带剧烈燃烧,瓶内出现白色固体和黑色固体.
与镁发生了置换反应,生成的黑色固体物质是.
【探究结论】镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中
反应产生的.
下图
是关于气体制取、收集与除杂的装置,请观察回答问题.
(1)上图中仪器
的名称是.
(2)实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式是,选用的发生装置是.
(3)若选
装置制氢气,选
装置进行收集,则氢气应从导入.(填"
"或"
")
(4)
装置中,气体
是
、
、水蒸气的混合物,欲得到纯净、干燥的
,则
中所盛药品的作用是,
中所盛的药品是.(假设每步吸收是完全的)
实验室有一瓶无色溶液,标签模糊,依稀可见
.为探究该溶液中是否有硫酸根,化学兴趣小组的同学设计以下甲、乙方案,并取样品实验、记录相关现象.
请根据上述信息,完成下列问题:
(1)方案甲得出的结论是:不能确定无色溶液中是否含有硫酸根.理由.
(2)方案乙得出的结论是:无色溶液中含有硫酸根.则加入足量稀
的作用是;如果加入稀
有气泡产生,则可能发生反应的化学方程式是 .(写1个)
(3)另取无色溶液少许,滴入紫色石蕊试液,溶液变红.若溶液中只含有一种阳离子,则方案乙中产生白色沉淀的化学方程式为.
某化学兴趣小组用下图所示装置进行制取气体实验,请你回答有关问题:
(1)实验仪器a的名称是______________。
(2)甲同学用MnO2和H2O2来制取氧气,应选择的发生装置和收集装置是,
MnO2固体在该反应中起______作用。
(3)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。乙
同学用加热熟石灰和氯化铵(均为固体)的方法来制取氨气,乙同学应选择制取氨气的发
生装置和收集装置是。
(4)丙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,该反应的文字表达式为_______。实验时应在试管口放一团棉花,其作用是;用排水法收集氧气的合适时机是,检验气体是O2的方法是__________________________________。实验结束时,发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2
做出上述猜想的理由是_______。
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变。则猜想____________错误。
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法就得出了猜想Ⅱ是正确的结论。其理由是_________________ 。
(5)实验结束后,对实验仪器进行清洗。大试管清洗干净的标志是。