《2025年启东中学作业本九年级化学上册沪教版》

9.(2023秋·江苏扬州期中)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1甲为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的主要现象为产生大量白烟,放热,生成白色固体,反应的符号表达式是$P+O_{2}\xrightarrow{点燃}P_{2}O_{5}$,反应的基本类型是化合反应。
(2)若实验过程中,发现烧杯中导管口出现气泡,则最终测得数据会偏大(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图1乙实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气体积分数随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是完全反应后氧气体积分数是8.86%。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是装置突然漏气(合理即可)。
Ⅲ.小组成员通过查阅资料对教材实验进行改进,利用四硫化二钠(Na₂S₄)固体可替代红磷进行实验,其反应原理为Na₂S₄+O₂+H₂O→S+NaOH(S和NaOH均为固体,对实验结果无影响),实验设计如图2。
实验步骤如下:
①取足量的四硫化二钠(Na₂S₄)固体置于试管中,加入适量的水,并迅速塞紧橡胶塞,再充分振荡;
②测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h₁;
③将该试管插入水中,取下橡胶塞,观察到试管内液面上升;
④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞,将试管取出倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h₂。
(5)步骤①中进行充分振荡的目的是使氧气充分反应。
(6)空气中氧气的体积分数约为$(h_{1}-h_{2})/h_{1}×100\%$(用含h₁和h₂的式子表示)。
(7)该实验与教材中的实验相比,优点是实验结果更准确、更环保(合理即可)(写出一点即可)。

答案：
(1)产生大量白烟,放热,生成白色固体 $P+O_{2}\xrightarrow{点燃}P_{2}O_{5}$ 化合反应
(2)偏大
(3)完全反应后氧气体积分数是8.86%
(4)装置突然漏气(合理即可)
(5)使氧气充分反应
(6)$(h_{1}-h_{2})/h_{1}×100\%$
(7)实验结果更准确、更环保(合理即可)
点拨:
(1)红磷燃烧的主要现象为产生大量白烟,放热,生成白色固体,反应物为磷和氧气,生成物为五氧化二磷,故反应的基本类型是化合反应。
(2)若实验过程中,发现烧杯中导管口出现气泡,是因为止水夹夹得不紧,导致部分气体膨胀逸出,则最终测得数据会偏大。
(3)从以上数据分析,最终完全反应后集气瓶中的氧气体积分数是8.86%,所以集气瓶中的氧气没有消耗完。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是装置突然漏气或温度升高体积膨胀等。
(5)步骤①中进行充分振荡的目的是使氧气充分反应。
(6)由实验可知,空气中氧气的体积分数约为$(h_{1}-h_{2})/h_{1}×100\%$。
(7)该实验与教材中的实验相比,优点是实验结果更准确、更环保。