某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。《设计实验》第一小组同学共同设计了如上图的A、B两套装置。你认为合理的是（填编号）。

题型：不详难度：来源：

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。

《设计实验》第一小组同学共同设计了如上图的A、B两套装置。
你认为合理的是（填编号）。
《进行实验》
《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	1	2	3	4	5	6
进入瓶中水的体积（mL）	20	18	19	17	21	19

通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的          。
《实验分析》（1）红磷要过量的原因是                          ；
（2）弹簧夹打开的适宜时机是                           ；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是
①可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
②可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
③可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
④可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出
《改进实验》
(1)第二小组同学设计了C实验装置，优点是：                               。
(2) 第三小组同学设计了D实验装置，优点是：                             。

答案

《设计实验》你认为合理的是（填编号）     A    。
实验得出氧气约占空气体积的    19%      。
《实验分析》（1）红磷要过量的原因是    要让集气瓶中的氧气完全消耗掉（合理答案都可）  ；
（2）弹簧夹打开的适宜时机是  等冷却到室温    ；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是 ① ③ （少一不给分）。
《改进实验》
(1)第二小组同学设计了C实验装置，优点是：误差小 ( 合理答案都可以)   。
(2)第三小组同学设计了D实验装置，优点是：    容易计算出进入集气瓶中水的体积( 合理答案都可以) 。

解析

（1）实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理．所以合理的应该填：A．
（2）而实验C是在装置内点燃，这样红磷不会在装置外的空气中燃烧，也就是红磷燃烧的产物有毒的五氧化二磷不会散失到空气造成环境污染，也节约了红磷，即C装置的优点是：环保．同时也利于实验的结果的准确；至于其他的实验现象及误差分析，要考虑全面就可以；首先注意误差是小于

，这样就与药品不能将氧气完全消耗有关，即红磷的量不足或者气密性等方面的问题；对于氮气的性质，在回答时要和氧气对比回答，氧气反应掉了，而氮气剩余了，说明氮气是不燃烧也不支持燃烧的，在有水环境中氮气能够安然无恙，说明氮气不溶于水和也不和水发生反应．因此要学会从不同角度看问题．
（3）将红磷换成碳粉实验不能成功，氧化碳能和一些碱的溶液反应，因此如果要想实验成功，你打算事先在集气瓶里装上氢氧化钠溶液．
故答案为：
（设计实验）（1）A
（2）红磷在装置内燃烧，发出大量白烟，同时释放出大量的热．在冷却到室温后打开止水夹，水进入容器容积的

；
《改进实验》环保（（1）红磷量不足；装置漏气
（2）不溶于水，不和水反应；不助燃，不燃烧
（3）适量的氢氧化钠溶液

举一反三

小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：

第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中，记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。

实验分组	第一组					第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
O₂占容积的体积分数(%)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
带火星木条状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：
⑴写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式                                。
⑵在使用双氧水和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是                 ，此反应中二氧化锰起      作用；
⑶使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：         (填“是”或“否’")。
⑷集气瓶中氧气的体积分数＝收集的氧气占容积的体积分数
＋瓶中空气占容积的体积分数 ×        %。
⑸收集的氧气占容积的体积分数最低为         %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是         %(计算结果保留整数)。
⑹用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在      ℃。
⑺采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为            。

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请填写下列有关实验操作中的空格：
①用酒精灯给物质加热时，要用酒精灯火焰的                 ；
②点燃可燃性气体时，都要先              ，再点燃；
③做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部应预先                   ；
④用量筒量取液体读数时，视线与液体凹液面的最低处的位置关系是             （填写“俯视”、“仰视”或“保持水平”）。
（2）（9分）下图是小明同学在化学实验操作考试中主要操作过程的示意图。

①上述实验是小明从以下四个考题中抽签确定的，他抽到的是四个选项中的项的考题。

A．粗盐提纯	B．二氧化碳的制取、收集和验满
C．酸的化学性质	D．氧气的制取、收集和验满

②按评分标准，每项操作正确得1分，满分5分，实验完毕后小明得了3分。请找出他得分的操作__________、、。（填序号）
③小明抽到该题后，看到实验桌上所需的用品（如下图），发现其中缺少了一种实验仪器和药品。请你写出所缺仪器的名称；所缺的药品是、。

④小明依据化学反应原理选择实验装置，他利用上图所给的仪器组装成的发生装置还可以用来制取气体，写出制取该气体的化学反应方程式：。

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过氧化钠（化学式为Na₂O₂）可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na₂O₂能跟CO₂反应生成O₂和另一种固体化合物（用X表示）；它也能跟H₂0反应生成0₂，化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑。以下是某兴趣小组进行的探究活动。
（1）利用如上图(右图)所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。

①实验室制取CO₂的化学方程式为                                 。
②表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的实验现象为                           。
③O₂可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O₂的哪些性质？
④若A装置产生的CO₂中混有水蒸气，要检验干燥的CO₂能否与Na₂O₂反应生成O₂，以上实验装置应如何改进?
（2）为探究X是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验。
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种。通过对物质组成的分析，大家一致认为X肯定不是酸和碱，理由是                                          。
②同学们通过讨论和实验证明了X是Na₂CO₃。以下是他们设计的有关Na₂CO₃性质的探究实验，请根据卷首资料提供的信息，将下表填写完整。

实验操作	现象	有关的化学方程式
实验一：取少量固体样品， ______________	澄清石灰水变浑浊	Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂ O
实验二：取少量固体样品，加水配成溶液，滴加适量的___________溶液	有白色沉淀产生

（3）7.8g过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是多少?若反应后得到了40g氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。

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(5分)钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。图1是实验室模拟炼铁的装置图。

图一                           图二                图三
(1)写出图1中A处发生的化学反应方程式：                        ；
(2)实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示。根据图示，下列说法不正确的是             ；（填序号）
①a点表示开始通入CO，反应开始发生
②b点表示通入CO一段时间后加热，反应开始发生
③c点表示红色粉末已充分参加反应
④d点表示反应结束后仍需继续通入CO
⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量
(3)图1装置中的不足之处是                                      。
(4)该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是                   。
(5)某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们取了3.6g固体样品，用图1所示的装置重新实验，测定的部分数据如图3所示，则原样品中铁元素与氧元素的质量比是            。

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请根据图示回答下列问题：

（1）写出图一中标号的仪器名称：①                 ，②                ；
（2）某同学欲用图一装置制取氧气，可选择的物质是（填化学式）         ，用该物质制取氧气的化学方程式为                                 ；
（3）某化学小组同学设计了气体制取与性质验证的组合装置(如图二)。打开分液漏斗活塞放出一定量过氧化氢溶液后，关上活塞，A中出现大量气泡，B中白磷燃烧，C中液面下降，稀盐酸逐渐进入D中。请看图回答下列问题：
①B中白磷能够在水下燃烧的原因是           。②E中的实验现象是             。
③用F装置收集气体的依据是          。④ D中反应的化学方程式为              。

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某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。《设计实验》第一小组同学共同设计了如上图的A、B两套装置。 你认为合理的是（填编号） 。