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            • 1. 某化学兴趣小组的同学对蜡烛的燃烧和空气中氧气含量的测定进行了一系列的探究,请你参与并回答下列问题.

              【发现问题1】点燃蜡烛,发现蜡烛火焰的明亮程度不一样,是什么原因所致呢?
              【猜想与假设1】猜想①:蜡烛中可燃物成分不一样;
              猜想②:    
              【发现问题2】同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量,发现蜡烛熄灭后,回流到集气瓶中的水远小于瓶容积的
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              .是什么原因所致呢?
              【猜想与假设2】猜想①:蜡烛燃烧产生CO2气体;
              猜想②:    
              猜想③:    
              【实验验证】将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量.数据如图1.
              【得出结论】此实验中空气中氧气体积分数降低了    %.
              【拓展探究】
              (1)某同学用氧气传感器定量测定密闭条件下足量红磷燃烧时氧气的含量变化,如图2,在110秒时氧气的含量有所上升,接着再慢慢下降,最终维持在8.85%左右.请你试着解释图象变化的可能原因是:
                  
                  
              你对氧气含量最终维持在 8.85%左右是怎么理解的?    
              (2)图3所示装置可用于测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保持下来.图4、图5是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强-时间关系图(该装置气密性好,p0是集气瓶内初始气压,p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)
              ①反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是:    
              ②p=0.79p0,p′=p0,请解释这一现象的原因:    
            • 2. 空气中氧气含量测定的再认识.
              【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1).该实验中选择使用汞的优点有    
              A.实验过程中没有污染
              B.在汞槽中起到液封作用
              C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
              D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
              【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),写出红磷燃烧的符号表达式    .兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%.

              【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
              【进行猜想】(1)装置漏气;
              (2)    ,装置内氧气有剩余;
              (3)…
              【实验与交流】在老师的指导下,小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%,
              【实验探究1】小明根据铁生锈的原理(铁能与空气中的氧气反应),探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量,于是进行了实验(装置如图3)
              通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%.
              【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因:装置内残留的氧气更少,实验结果更准确;但是反应所需时间太长.
              【实验探究2】为了加快反应速率,小明通    过查阅资料,利用铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)等物质又进行了实验(装置如图4),8分钟后测得的数据如表:
              实验前的体积实验后的体积  
              集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水
               131mL 90.0mL63.6mL 
              请计算出空气中氧气含量    (计算结果保留一位小数)
              【结论与反思】通过上述实验探究,选择铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差.
              【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二 氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3],其相对分子质量为    
              若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断    (填“能”还是“不能”)比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由    
            • 3. 如图1所示为测定空气中氧气含量的装置及药品.

              (1)市场销售“暖宝宝”中发热剂的主要    成分是:铁粉、炭粉、水和食盐等,反应原理可以简化为铁生锈.发热剂在密封的塑料包装袋内并未发热,原因是    .小明用配制的发热剂按图乙装置实验,他不是将足量的发热剂堆在瓶底,而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是    
              (2)小红在实验中思考,能否用其它的物质代替红磷完成实验.她进行了下列探究.
              【查阅资料】①二氧化碳能与澄清石灰石发生反应,生成碳酸钙沉淀和水;②在规定的条件下,物质在氧气、氮气混合气流中,维持稳定燃烧所需的最低氧气浓度(以氧气所占的体积百分数表示)叫氧指数.氧指数高表示材料不易燃,氧指数低表示材料容易燃烧.一般认为:氧指数<27%属易燃材料,27%≤氧指数<32%属可燃材料,氧指数≥32%属难燃材料.下面是一些常见物质氧指数.
              可燃物红磷木炭蜡烛铁丝
              氧指数0.5%4%4.5%15%60%
              (3)写出铁在氧气中燃烧的文字(或符号)表达式    
              (4)由上表可知红磷是    材料,铁是    材料(填“易燃”“可燃”或“难燃”).实验甲中    (填“能”或“不能”)用铁丝代替红磷.
              (5)在测定空气中氧气含量的实验中,我们通常选择红磷燃烧而不选择木炭或硫的主要原因是    
              (6)如果一定要用木炭代替红磷做这个实验,只要对实验稍作改进即可,需要对实验改进的是将烧杯中的水换成    
              (7)既使这样改进后,根据上表数据可知:仍然没有用红磷燃烧好,原因是:    
              (8)蜡烛(足量)在如图装有空气的密闭的集气瓶内燃烧至熄灭,下列判断错误的是    
              A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气
              B.蜡烛熄灭后,集气瓶内已无氧气
              C.反应过程中瓶内物质发生了化合反应
              D.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体.
            • 4. 按照体积计算空气中氧气约占21%,某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显偏小.请你参与探究:

              【提出问题】
              造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
              【查阅资料】①
              颜色、状态熔点/℃燃烧所需最低温度/℃密度/g•cm-3
              红磷暗红色固体5902402.34
              白磷白色固体44.1401.82
              ②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收
              ③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体
              【猜想】
              甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
              乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
              你还能做的猜想是    (写一点即可).
              【交流与讨论】
              (1)写出图1中集气瓶中发生反应的符号表达式    
              (2)丙同学认为,用木炭代替红磷也能完成图1的实验,但事先要在集气瓶中放入一定量的    
              (3)他们对图1实验装置进行了如图2的改进.与图1实验装置相比,图2装置的一个优点是    
              【探究与反思】
              (1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想    (选填“合理”或“不合理”);
              (2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验(左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份,并标刻度线),待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,同时能观察到    ,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体.左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是白磷或者五氧化二磷..
            • 5. 甲乙两化学兴趣小组的同学按课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图甲所示),但测出的氧气的体积分数存在误差.
              请你参与探究:
              甲组测出氧气的体积分数小于五分之一
              【提出问题】造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
              【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表:
              颜色、状态熔点/℃着火点/℃密度(g/cm3
              红磷暗红色固体5902402.34
              白磷白色或黄色固体44.1401.82 
              【猜想与假设】
              A同学:可能是导管内原含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性.
              B同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气.
              (1)你还能作出的猜想是    
              【交流与讨论】
              他们对课本上的实验装置进行了图乙所示的改进(其他仪器忽略).
              (2)与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是    
              (3)能得出空气中氧气约占五分之一体积的实验现象是    
              乙组同学从课本镁条燃烧实验得到启发,用镁代替红磷,实验完毕,冷却后进入水的体积远大于总容积的1/5.
              【猜想与假设】可能镁条与氮气发生了反应
              【设计实验】
              为检验镁条能否在N2中燃烧,兴趣小组展开如下探究:
              ①组装仪器(图1,钟罩下端无底),检查气密性:向水槽中加水,观察到    现象,说明气密性良好;
              ②将足量白磷在空气中点燃后,迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞;
              ③待钟罩内水面不再变化时,向水槽中加水,使水槽中液面与钟罩内液面相平;
              ④打开橡皮塞,将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(图2),观察液面变化;

              【交流讨论】
              (4)步骤①气密性良好的现象是    
              (5)步骤②目的是    
              (6)步骤④观察到现象,说明镁条与氮气反应.
              【结论】除氧气外,镁条还能与氮气反应.
              【反思】乙组小罗同学认为只进行图2实验,当钟罩内进入水的体积大于总容积的
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              ,就能说明镁与氧气、氮气都发生了反应,对此观点你认为是否正确并说明理由    
              【拓展】①镁与氮气反应生成氮化镁(Mg3N2),由于氧气比氮气活泼,所以镁燃烧生成的氮化镁质量比氧化镁    (大、小).
              ②8g镁在空气中燃烧,若有30%的镁生成氮化镁,计算氮化镁的质量(写出计算过程).
            • 6. 学习化学离不开实验和科学探究.
              【实验活动一】甲、乙两位同学用右图所示的装置定量测定空气中氧气的体积分数.
              已知广口瓶中空气体积为250mL(已扣除瓶塞和瓶中水所占体积)
              I.他们实验过程如下:
              (1)

              (2)用弹簧夹夹住橡胶管后,将燃烧匙中红磷在酒精灯上点燃后伸入集气瓶中,并将导管伸入装有l00mL水的量筒中.
              (3)过一段时间后,打开弹簧夹,等到水不再进入广口瓶时,从量筒中取出导管,记录量筒中剩余水的体积.
              (4)甲同学记录量筒中水的体积为55mL,乙同学记录量筒中水的体积为44mL.
              Ⅱ.仔细阅读以上实验过程回答下列问题:
              (1)将上述实验过程的第一步补充完整:    
              (2)红磷在瓶内燃烧现象是    ,发生反应的文字表达式为    
              (3)甲同学测得空气中氧气的体积分数为,乙同学测出的氧气的含量偏    (填大或小)
              (4)导致甲同学实验结果的原因可能是    
              ①红磷的量不足②实验过程中,没夹紧弹簧夹③装置未完全冷却就打开弹簧夹④点燃红磷后,燃烧匙伸入集气瓶中太慢
              【实验与交流】在老师的指导下,甲乙两位同学又重复几次该实验,测出了比较准确的数据.
              甲同学提出在不改变其他条件的情况下,能否用木炭代替红磷做这个实验呢?乙同学认为不行,原因是    
              【拓展延伸】甲乙两位同学查阅资料知道红色的铜丝也能跟空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜固体.根据此反应原理,他们猜想能否用铜丝准确测定空气中氧气的含量呢?于是进行了实验活动二,装置如图2.
              【实验活动二】在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气,然后给装有铜丝的玻璃管加热.同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的黑色固体较长时间内无进一步变化时停止.停止加热,冷至室温,读出残留的注射器里气体的体积,算出空气中氧气的体积分数约为21%.
              Ⅱ.仔细阅读以上实验过程回答下列问题:
              (1)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是    .写出该反应的文字表达式    
              (2)从保护环境角度考虑,与用红磷燃烧的方法相比,用加热铜丝测空气中氧气含量的主要优点是    
            • 7. 在“空气中氧气含量的测定”实验探究中,小明同学设计了如下实验方案:在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入集气瓶.(实验装置如图所示)回答下列问题:
              (1)实验过程中,红磷燃烧观察到的现象是    .该反应的符号表达式为:    
              (2)小强测定的结果是:广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的
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              ,其操作上的原因可能是(答出一种):    
              (3)小方也设计了一个实验方案,装置和操作同上,只不过用硫代替了红磷.当硫停止燃烧,集气瓶冷却至室温后,打开铁夹.上述实验中,水不能进入集气瓶中的原因是    
            • 8. 某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
              【集体讨论】:(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体.他们应该选择    
              A.蜡烛   B.红磷    C.木炭
              为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证    .写出红磷燃烧的文字表达式    
              (2)小组同学共同设计了如图所示的两套装置,你认为合理的是(填编号)    .为了确保实验的成功,在装药品之前应该    
              【分组实验】:在讨论的基础上,他们分组进行了实验.
              【数据分析】:实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)
              组别123456
              进入集气瓶中水的体积(mL)202119202218
              (3)通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的    .通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是    、化学性质是    
              【实验拓展】:
              (4)已知镁在空气中燃烧可分别与氧气和氮气反应,都生成固体物质,此实验中镁    (填“能”或“不能”)代替红磷,其原因是    
            • 9. 按照体积计算空气中氧气约占21%,某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显偏小.请你参与探究:
              【提出问题】造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
              【查阅资料】

              颜色、状态熔点/℃燃烧所需最低温度/℃密度/g•cm-3
              红磷暗红色固体5902402.34
              白磷白色固体44.1401.82
              ②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收
              ③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体
              【猜想】
              甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
              乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
              你还能做的猜想是    (写一点即可).
              【交流与讨论】
              (1)写出图1中集气瓶中发生反应的符号表达式    

              (2)丙同学认为,用木炭代替红磷也能完成图1的实验,但事先要在集气瓶中放入一定量的    
              (3)他们对图1实验装置进行了如图2的改进.
              ①甲同学提出应把红磷更换为白磷,理由是    
              ②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,利用了金属铜的    性;
              【探究与反思】
              (1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想    (选填“合理”或“不合理”);
              (2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验(左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份,并标刻度线),待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,同时能观察到    
              (3)图2的玻璃管中预先装一定量的水,是为了:①加快气体的冷却;②    
            • 10. 在今年的化学活动周中,某校兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的指导下,将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如2图)改进为新的实验装置(如1图)测定空气中氧气的含量.
              使用图1装置进行实验.实验前应先进行的操作是    

              【实验过程】
              步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭.
              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,至活塞位置不再发生变化.
              【数据处理】
              (1)实验中需要记录的数据是    
              (2)上述实验测定过程至少需重复两次,目的是    
              计算得氧气约占空气体积的
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              【实验对比】实验室常通过燃烧红磷法来测定空气中氧气的含量(装置如图2).步骤如下:
              (1)用弹簧夹夹紧橡皮管.
              (2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧塞子.
              (3)    
              (4)观察并记录水面的变化情况.
              多次实验发现,集气瓶内上升的水的体积始终小于瓶内原空气体积的
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              【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约7%以下时,红磷不再燃烧.由此可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是    
              【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点有:    
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