Question

【題目】實驗是化學(xué)的基礎(chǔ)，興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。

探究一　氣體的制取

（1）儀器a的名稱是________。

（2）實驗室制取二氧化碳應(yīng)選用的收集裝置是________（填字母序號），將________接近集氣瓶口，若觀察到木條熄滅，說明二氧化碳已收集滿。

（3）若裝置A用于實驗室制取氧氣，則反應(yīng)化學(xué)方程式是_____。

探究二 空氣中氧氣的含量的測定

冬季取暖人們常用到暖寶寶（下圖），其熱量來源于鐵的緩慢氧化。化學(xué)小組的同學(xué)突發(fā)奇想，想利用暖寶寶測定空氣中氧氣的含量。

【資料查閱】：

1．暖寶寶的主要成分鐵粉、木炭、食鹽。

2．暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作

用生成氫氧化鐵（化學(xué)式為Fe(OH)3）。

【設(shè)計實驗】：化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計了下圖1所示裝置（廣口瓶中水的變化對實驗的影響忽略不計）。實驗步驟如下：

①檢查裝置氣密性

②向250mL集氣瓶中加入20mL水

③讀取溫度計示數(shù)為18oC，撕掉暖寶寶上的貼紙，塞緊橡膠塞。

④觀察溫度計示數(shù)的變化

⑤待溫度計示數(shù)為18oC時，打開止水夾。

【分析討論】：

（4）寫出暖寶寶反應(yīng)主要原理的反應(yīng)化學(xué)方程式_____________________。

（5）檢查裝置氣密性的方法是_____________________________________。

（6）小組同學(xué)的設(shè)計中，集氣瓶內(nèi)水的作用是_______________________。

（7）實驗結(jié)果如圖2所示，則小組同學(xué)得出空氣中氧氣的體積分數(shù)為__________（精確到0.1%）。

【實驗反思】：

（8）反思實驗過程，你認為小組同學(xué)實驗產(chǎn)生誤差的可能原因有______________（寫出一條即可）。

（9）你證明這確實是造成誤差原因的方案是____________________。

Answer 1

【答案】 鐵架臺 D 燃著的木條 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 4Fe + 6H2O + 3O2 === 4Fe(OH)3 將導(dǎo)氣管放入水中，雙手捂住集氣瓶，觀察到有氣泡冒出，松開手，導(dǎo)管內(nèi)有液柱，證明氣密性良好 反應(yīng)物 19.1% 暖貼內(nèi)鐵粉的量不夠，O2沒有完全被消耗 取兩片暖貼重復(fù)上述實驗

【解析】本題考查了儀器名稱，實驗室制取氧氣和二氧化碳收集裝置和發(fā)生裝置的選擇，利用鐵的生銹測定空氣中氧氣的含量。氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)。通過“資料查閱”，弄清暖寶寶反應(yīng)的主要原理，結(jié)合課文中測定空氣中氧氣的含量方法進行分析。

（1）儀器a的名稱是鐵架臺；

（2）二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，一般采用向上排空氣法收集，實驗室制取二氧化碳應(yīng)選用的收集裝置是D，二氧化碳一般不能燃燒也不能支持燃燒，將燃著的木條接近集氣瓶口，若觀察到木條熄滅，說明二氧化碳已收集滿；

（3）裝置A屬于固體加熱型，試管口有一團棉花，用于實驗室制取氧氣，應(yīng)用高錳酸鉀加熱，高錳酸鉀加熱時生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)化學(xué)方程式是：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；

（4）根據(jù)“資料查閱”可知：暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵（化學(xué)式為Fe(OH)3）。暖寶寶反應(yīng)主要原理的反應(yīng)化學(xué)方程式是：4Fe + 6H2O + 3O2 === 4Fe(OH)3

（5）檢查裝置氣密性的方法是：將導(dǎo)氣管放入水中，雙手捂住集氣瓶，觀察到有氣泡冒出，松開手，導(dǎo)管內(nèi)有液柱，證明氣密性良好；

（6）根據(jù)“資料查閱”可知：暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵（化學(xué)式為Fe(OH)3）。集氣瓶內(nèi)水的作用是反應(yīng)物；

（7）實驗前，集氣瓶內(nèi)空氣的體積為（250-20）ml=230mL，實驗前量筒內(nèi)水的體積為100ml，實驗后結(jié)束后，量筒內(nèi)的水的體積為56ml，減少了44mL，這些水進入了集氣瓶內(nèi)，這些水的體積即為被消耗的氧氣的體積，即44mL．所以空氣中氧氣的體積分數(shù)是×100%=19.1%；

（8）實驗產(chǎn)生誤差的可能原因有：暖貼內(nèi)鐵粉的量不夠，O2沒有完全被消耗

（9）你證明這確實是造成誤差原因的方案是：取兩片暖貼重復(fù)上述實驗。