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小紅用如圖所示的A裝置測定空氣中氧氣的含量．硬質(zhì)玻璃管內(nèi)裝有細銅絲，且兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)留有30mL室溫下的空氣．

回答下列問題：
（1）小紅實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是：細銅絲由____色變?yōu)開_色；冷卻后，密閉容器內(nèi)氣體的體積約為mL．用文字表達式（或化學式）表示該化學反應：．
（2）小紅在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是．
（3）最后小紅發(fā)現(xiàn)自己測出的氧氣的體積分數(shù)偏小，請你幫他分析一下原因（答一條即可）：．
（4）小明用B裝置測定空氣中氧氣的含量．反應原理是：紅磷+氧氣 $數(shù)學公式$ 五氧化二磷，五氧化二磷是一種白色粉末．實驗前在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號．下列說法中，不正確的是．（填序號）
A．實驗時紅磷一定過量；B．點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管；C．紅磷熄滅后立刻打開彈簧夾；D．最終進入瓶中水的體積約為氧氣的體積
（5）集氣瓶中剩余的氣體主要是哪種氣體？該實驗說明這種氣體具有哪些性質(zhì)？__．

解：（1）實驗中對于藥品的改進和替代，銅絲充分滿足了本身不是氣體，生成物不是氣體的要求，銅絲對應產(chǎn)物是黑絲的氧化銅．所以在分析過程中就要考慮到這些因素．
（2）對于誤差的分析，在傳統(tǒng)要素諸如藥品的量不足，或者反應時間不夠充分還有裝置氣密性不好等要素的基礎上，還要結合本實驗的注射器有一定的滑動阻力也可以，這就是回答的針對性．
（3）第三問中操作要領的分析，要緊扣實驗原理來分析回答
（4）對氮氣性質(zhì)的分析，要在對氧氣分析的基礎上結合有水環(huán)境綜合進行：氧氣反應了，氮氣沒有反應，這是明顯差別．剩余氣體無色也說明氮氣是無色的；剩余氣體在有水環(huán)境安然無恙，說明氮氣不溶于水也不和水反應等等．
答案：
（1）小紅實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是：細銅絲由紅色變?yōu)?黑色；冷卻后，密閉容器內(nèi)氣體的體積約為 24mL．用文字表達式（或化學式）表示該化學反應：銅+氧氣 $\text{[math]}$ 氧化銅（或Cu+O₂ $\text{[math]}$ CuO）．
（2）小紅在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應．
（3）最后小紅發(fā)現(xiàn)自己測出的氧氣的體積分數(shù)偏小，請你幫他分析一下原因（答一條即可）：反應時間短，沒有把氧氣完全反應等（答案不唯一，只要合理就得分）．
（4）小明用B裝置測定空氣中氧氣的含量．反應原理是：紅磷+氧氣 $\text{[math]}$ 五氧化二磷，五氧化二磷是一種白色粉末．實驗前在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號．下列說法中，不正確的是 C．（填序號）
A．實驗時紅磷一定過量；B．點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管；C．紅磷熄滅后立刻打開彈簧夾；D．最終進入瓶中水的體積約為氧氣的體積
（5）集氣瓶中剩余的氣體主要是哪種氣體？氮氣．該實驗說明這種氣體具有哪些性質(zhì)？不燃燒、不助燃或化學性質(zhì)比較穩(wěn)定或不溶于水等．
分析：（1）實驗的改進無非就是藥品的替代和實驗方法的完善，本實驗藥品用銅絲來代替，滿足本身是固體，生成物不是氣體的限制條件了．實驗方法由原來點燃紅磷改成密閉容器的直接加熱．并且通過來回推來注射器實現(xiàn)裝置內(nèi)氧氣的最大消耗，減少了誤差．
（2）對于實驗的現(xiàn)象，題目為引導分析解答的全面，對過程進行了鋪墊：“細銅絲由紅色變?yōu)?黑色；冷卻后，密閉容器內(nèi)氣體的體積約為 24mL．”，這樣就有效降低了難度．所以在解答時要注意題目提供的信息．
（3）對于集氣瓶最后剩余氣體的性質(zhì)的推斷，不要求全面回答，但是在分析過程中要結合實驗中和氧氣的對比來進行．
點評：實驗的改進中要注意到方法和藥品的完善，但是不能改變的是基本的實驗原理．另外實驗改進要方法更科學、操作更簡單、現(xiàn)象更明顯、結論更明確

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相關習題

科目：初中化學 來源： 題型：閱讀理解

OH^-

產(chǎn)生．該實驗表明化學反應的發(fā)生和速率與

溫度

有關，許多物質(zhì)的

反應速度

隨溫度的升高而增大．
【Ⅱ】該小組成員開始研究鎂帶表面的灰黑色物質(zhì)，小王大膽提出了三個假設：
假設1該物質(zhì)是MgO；假設2該物質(zhì)是Mg（OH）₂；假設3鎂可能會象銅一樣生成堿式碳酸鎂．
但其它同這立即否定了他的假設1和2，因為根據(jù)所學的知識MgO，Mg（OH）₂都是

白

色固體．對于假設3，他們設計了如下方案

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論
		證明有CO₃^2-
取樣于試管，加熱		證明有氫元素

【III】他們在取鎂帶表面灰黑色樣品時感到比較困難，索性將表面發(fā)黑的鎂帶全部磨成粉末，放入干燥的硬質(zhì)試管中加熱，一段時間后，鎂粉突然出現(xiàn)紅熱燃燒起來，反應停止后有少量黑色物質(zhì)A粘在試管壁上，這黑色物質(zhì)A中混有什么？他們查資料篩選出幾條有價值的信息：
（1）2Mg+CO₂=2MgO+C；（2）C+2H₂SO₄（濃）=CO₂↑+SO₂↑+H₂O；（3）SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓（白）+H₂O．
試分析A物質(zhì)為

，根據(jù)上述信息，他們又設計了下列實驗，幫助他們完成實驗報告：

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取反應后試管內(nèi)樣品，先滴加過量的稀硫酸稀硫酸	固體部分溶解
再加熱加熱（填一具體的實驗操作）	黑色固體全部溶解

【Ⅳ】為驗證碳和濃硫酸反應的三種產(chǎn)物，應將氣體通過下列三種試劑（假設每步均完全）即：
氣體→

無水硫酸銅

→

高錳酸鉀溶液

→

澄清石灰水

；
（現(xiàn)象依次為）

白色固體變藍

、

紫紅色褪去

、

澄清石灰水變渾濁

【V】該興趣小組的同學進一步又查出胃藥堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如Mg₂（OH）₂CO₃、Mg₄（OH）₂（CO₃）₃、Mg₅（OH）₂（CO₃）₄等．小紅同學為確定堿式碳酸鎂的組成，設計如圖所示的實驗：

實驗步驟（1）按圖組裝置后，首先進行的操作是

檢查裝置的氣密性

．E處干燥管內(nèi)盛放的藥品是

堿石灰

，其作用是

防止空氣中的水蒸氣進入裝置

．
實驗步驟（2）稱取樣品31g，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中，稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量為87.6g，裝堿石灰的U型管D的質(zhì)量為74.7g．
實驗步驟（3）打開活塞

K₁K₂

，關閉

K₃

，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘．
實驗步驟（4）關閉活塞

K₁K₂

，打開

K₃

，點燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體為止．
實驗步驟（5）打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，稱得洗氣瓶C的質(zhì)量為89.4g，U型管D的質(zhì)量為87.9g，則該堿式碳酸鎂的化學式為

Mg₄（OH）₂CO₃

．
【Ⅵ】小明認為其化學式可用Mgx（OH）₂（CO₃）y表示，根據(jù)化合價規(guī)律，x和y的關系是

x=y+1

，寫出該物質(zhì)分解的方程式：

Mgx（OH）₂（CO₃）_y

△

xMgO+H₂O+yCO₂↑

Mgx（OH）₂（CO₃）_y

△

xMgO+H₂O+yCO₂↑

小明設計了兩套方案（忽略裝置中原來的氣體）
方案I：只測定分解后生成的水，連接方案是A→C→B，則C中盛放的藥品是

濃硫酸

，B中盛放的藥品是

氯化鈣固體

方案II：只測定分解生成的CO₂的質(zhì)量，連接方案是A→C→B→C，則B中的藥品是

堿石灰

，最后連接的C中的藥品是

氫氧化鈉溶液

請你設計出更簡單的實驗方法

加熱堿式碳酸鎂稱量反應前后固體質(zhì)量

．

若取樣品7.88克，方案I測得生成水0.36g，方案II測得生成CO₂ 3.52g，請你選擇實驗數(shù)據(jù)，通過計算得出堿式碳酸鎂的化學式．

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科目：初中化學 來源： 題型：閱讀理解

某化學興趣小組在做Al和CuSO₄溶液反應實驗時，小明將Al絲插入到盛有CuSO₄溶液的試管中，發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象，他非常困惑．小芳告述了他，這是因為

鋁絲的表面有致密的氧化膜，阻止了鋁和硫酸銅的反應

，并告述了他處理的方法．他按照小芳告述的方法重新做了該實驗，但他發(fā)現(xiàn)Al絲表面有紅色物質(zhì)析出的同時有氣泡產(chǎn)生．這一現(xiàn)象激發(fā)了同學們的探究欲望，產(chǎn)生的氣體是什么呢？
[提出猜想]該氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種．
同學們猜想該氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種．你認為他們提出該猜想的依據(jù)是

質(zhì)量守恒定律

．
[查閱資料]SO₂的性質(zhì)與CO₂相似．
[設計方案]同學們?yōu)轵炞C自己的猜想，設計了如下方案：
（1）小明認為若是O₂，則檢驗方法是

將帶火星的木條伸到試管中（木條不復燃，則不是氧氣）

．
（2）小芳認為若是SO₂，則只需將產(chǎn)生的氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶中，稱量在通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量，即可驗證．
（3）小組同學合作設計了如圖所示裝置，排除和驗證猜想的氣體．

如果產(chǎn)生的是O₂和H₂的混合氣體，你認為該方案存在的安全隱患是

點燃（或加熱）氫氣和氧氣的混合氣體，則可能發(fā)生爆炸

．為確保安全，他們根據(jù)所學知識進行實驗．實驗證明可用上述裝置進行實驗．
[實驗探究]小組同學首先稱量裝置甲的質(zhì)量，再將收集的氣體從A通入，過一會兒后點燃乙處的酒精燈；一段時間后，發(fā)現(xiàn)表面含有CuO的銅絲網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色；停止加熱再停止通氣體，再次稱量裝置甲的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無變化．B瓶中所裝試劑為

濃硫酸

．
[實驗結論]Al絲插入到CuSO₄溶液時，產(chǎn)生的氣體是

氫氣

．
[實驗反思]（1）不用稱量裝置甲的質(zhì)量，如何判斷SO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應呢？小紅設計了如圖所示的裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升，于是他得出SO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應．小華認為這一方案不嚴謹，不足以說明SO₂與NaOH溶液確實發(fā)生了反應．

他的理由是

SO₂能溶于水，NaOH溶液中含有水，SO₂的減少，是SO₂溶于水，還是與NaOH反應，該實驗無法說明．

．要得到科學嚴謹?shù)慕Y論，小華思考后，仍用該裝置，補充了一個實驗來回答，這個實驗是：

取一只相同的試管，收集滿SO₂后，倒插入盛水的燒杯中，比較試管中液面上升的高度，即可判斷

．小華采用的是

對比

實驗法．這一方法是我們學習化學的一個重要方法．
（2）通過上述實驗，該小組同學得出CuSO₄溶液中可能含有的物質(zhì)是

硫酸

．實驗后，他們請教實驗老師，老師告訴他們：在配制CuSO₄溶液時，為防止溶液渾濁，在溶液中加了少量該物質(zhì)．

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科目：初中化學 來源： 題型：閱讀理解

某�；瘜W研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出了如圖所示的實驗裝置．實驗步驟如下：
①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性．發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好．
②在集氣瓶里裝進適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（其著火點是40℃），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中．（注：集氣瓶內(nèi)的長導管已伸到了瓶底）
③用力把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，產(chǎn)生大量白煙，同時放出大量的熱．（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同）
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失．
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c．
⑥根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
根據(jù)以上信息，回答下列問題．
（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是

先下降后上升

．
（2）若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應滿足的一個等式關系式：

b-a

c-a

b-a

c-a

．
（3）組內(nèi)成員小葛為了證明實驗完成后的集氣瓶內(nèi)是否還有氧氣剩余，他沒有利用其它的儀器和藥品，仍是利用了上述實驗涉及的儀器和藥品，設計了一個實驗，最后得出了瓶內(nèi)一定沒有氧氣剩余的結論．你知道他是如何實驗的嗎？寫出簡要的實驗步驟和實驗現(xiàn)象．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象

（4）組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a 體積的水”非常不理解．咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是

形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導管中向外逸散而影響實驗結果

．
（5）組內(nèi)成員小杭性格好動，無意間他發(fā)現(xiàn)向⑤步驟集氣瓶內(nèi)的水中滴加幾滴紫色石蕊試液，水會變紅．這一現(xiàn)象使組內(nèi)成員積極地展開了討論，成員小葛是由于二氧化碳溶于水，使溶液顯酸性而導致的，但小明馬上作出反對，原因是空氣中二氧化碳的含量極少，而實驗過程中又沒有產(chǎn)生二氧化碳，短時間內(nèi)不可能會使溶液顯酸性．你認為誰的觀點正確？

小明

．若你認為小明的觀點正確，那么請你對“變紅”現(xiàn)象提出大膽地猜想：

白煙（五氧化二磷固體）溶于水中形成了酸性物質(zhì)

．（若你認為小葛的觀點正確，此空不填）
（6）在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導致實驗最后產(chǎn)生的實際值大于理論值的是

A．裝置氣密性不好 B．實驗前集氣瓶里沒有裝a 體積的水
C．集氣瓶沒有冷卻到室溫 D．用紅磷代替白磷（紅磷的著火點在240℃左右）

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科目：初中化學 來源： 題型：解答題

某�；瘜W研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出了如圖所示的實驗裝置．實驗步驟如下：
①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性．發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好．
②在集氣瓶里裝進適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（其著火點是40℃），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中．（注：集氣瓶內(nèi)的長導管已伸到了瓶底）
③用力把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，產(chǎn)生大量白煙，同時放出大量的熱．（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同）
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失．
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c．
⑥根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
根據(jù)以上信息，回答下列問題．
（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是．
（2）若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應滿足的一個等式關系式：．
（3）組內(nèi)成員小葛為了證明實驗完成后的集氣瓶內(nèi)是否還有氧氣剩余，他沒有利用其它的儀器和藥品，仍是利用了上述實驗涉及的儀器和藥品，設計了一個實驗，最后得出了瓶內(nèi)一定沒有氧氣剩余的結論．你知道他是如何實驗的嗎？寫出簡要的實驗步驟和實驗現(xiàn)象．
實驗步驟實驗現(xiàn)象
（4）組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a 體積的水”非常不理解．咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是．
（5）組內(nèi)成員小杭性格好動，無意間他發(fā)現(xiàn)向⑤步驟集氣瓶內(nèi)的水中滴加幾滴紫色石蕊試液，水會變紅．這一現(xiàn)象使組內(nèi)成員積極地展開了討論，成員小葛是由于二氧化碳溶于水，使溶液顯酸性而導致的，但小明馬上作出反對，原因是空氣中二氧化碳的含量極少，而實驗過程中又沒有產(chǎn)生二氧化碳，短時間內(nèi)不可能會使溶液顯酸性．你認為誰的觀點正確？．若你認為小明的觀點正確，那么請你對“變紅”現(xiàn)象提出大膽地猜想：．（若你認為小葛的觀點正確，此空不填）
（6）在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導致實驗最后產(chǎn)生的實際值大于理論值的是
A．裝置氣密性不好　　　　　　 B．實驗前集氣瓶里沒有裝a 體積的水
C．集氣瓶沒有冷卻到室溫　　　 D．用紅磷代替白磷（紅磷的著火點在240℃左右）

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科目：初中化學 來源：2011年江蘇省揚州市寶應縣中考化學壓軸題訓練01（解析版） 題型：解答題

小王同學對化學充滿了興趣，喜歡做各種實驗．有一次他和其它同學對鎂進行了一些研究：
【Ⅰ】他們用砂紙打磨掉表面灰黑色的物質(zhì)，將其放入水中，未看到有明顯的現(xiàn)象，改用酒精燈加熱后，觀察到表面有大量氣泡，經(jīng)驗是氫氣．他們又向溶液中滴加無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞變成紅色，說明有______產(chǎn)生．該實驗表明化學反應的發(fā)生和速率與______有關，許多物質(zhì)的______隨溫度的升高而增大．
【Ⅱ】該小組成員開始研究鎂帶表面的灰黑色物質(zhì)，小王大膽提出了三個假設：
假設1該物質(zhì)是MgO；假設2該物質(zhì)是Mg（OH）₂；假設3鎂可能會象銅一樣生成堿式碳酸鎂．
但其它同這立即否定了他的假設1和2，因為根據(jù)所學的知識MgO，Mg（OH）₂都是______色固體．對于假設3，他們設計了如下方案

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論
		證明有CO₃^2-
取樣于試管，加熱		證明有氫元素

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取反應后試管內(nèi)樣品，先滴加過量的______	固體部分溶解
再______ （填一具體的實驗操作）	黑色固體全部溶解

【Ⅳ】為驗證碳和濃硫酸反應的三種產(chǎn)物，應將氣體通過下列三種試劑（假設每步均完全）即：
氣體→______→______→______；
（現(xiàn)象依次為）______、______、______
【V】該興趣小組的同學進一步又查出胃藥堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如Mg₂（OH）₂CO₃、Mg₄（OH）₂（CO₃）₃、Mg₅（OH）₂（CO₃）₄等．小紅同學為確定堿式碳酸鎂的組成，設計如圖所示的實驗：

實驗步驟（1）按圖組裝置后，首先進行的操作是______．E處干燥管內(nèi)盛放的藥品是______，其作用是______．
實驗步驟（2）稱取樣品31g，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中，稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量為87.6g，裝堿石灰的U型管D的質(zhì)量為74.7g．
實驗步驟（3）打開活塞______，關閉______，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘．
實驗步驟（4）關閉活塞______，打開______，點燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體為止．
實驗步驟（5）打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，稱得洗氣瓶C的質(zhì)量為89.4g，U型管D的質(zhì)量為87.9g，則該堿式碳酸鎂的化學式為______．
【Ⅵ】小明認為其化學式可用Mgx（OH）₂（CO₃）y表示，根據(jù)化合價規(guī)律，x和y的關系是______，寫出該物質(zhì)分解的方程式：______ xMgO+H₂O+yCO₂↑

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