12. (2024·杭州模拟)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。某化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展探究,进行以下实验:
实验一:混制“富氧空气”。用纯氮气及氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”。先在图甲装置中装满水,再从导管
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量。用如图乙装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:
Ⅰ.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为$V_1 \mathrm{mL}$;
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应;
Ⅲ.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为$V_2 \mathrm{mL}$。
回答问题:
(1)实验前,检查装置气密性的方法:
(2)用文字表达式表示出操作Ⅱ中红磷燃烧发生的化学反应:
(3)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为
(4)若读取$V_1$时俯视,读取$V_2$时仰视,则测得实验结果

第12题图
实验一:混制“富氧空气”。用纯氮气及氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”。先在图甲装置中装满水,再从导管
b
(填“a”或“b”),先通入氮气排出120mL水,再通入氧气排出80
mL水。实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量。用如图乙装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:
Ⅰ.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为$V_1 \mathrm{mL}$;
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应;
Ⅲ.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为$V_2 \mathrm{mL}$。
回答问题:
(1)实验前,检查装置气密性的方法:
连接装置,打开止水夹,从右侧量筒向集气瓶中注水,气球膨胀,停止注水一段时间后,若气球体积不变,说明装置气密性良好
。(2)用文字表达式表示出操作Ⅱ中红磷燃烧发生的化学反应:
红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。(3)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为
$\dfrac{V_1-V_2}{100}×100\%$
(用含$V_1$、$V_2$的式子表示)。(4)若读取$V_1$时俯视,读取$V_2$时仰视,则测得实验结果
偏大
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。第12题图
答案
12.实验一:b 80
实验二:(1)连接装置,打开止水夹,从右侧量筒向集气瓶中注水,气球膨胀,停止注水一段时间后,若气球体积不变,说明装置气密性良好
(2)红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3)$\dfrac{V_1-V_2}{100}×100\%$
(4)偏大
点拨:实验一:氧气密度比水小,从装置中的管b通入。需要排出水的体积$=120\mathrm{mL}÷(1-40\%)-120\mathrm{mL}=80\mathrm{mL}$。
实验二:(3)经分析,本次实验测得"富氧空气"中氧气的含量为$[$(初始量筒内水的体积$-$变化后量筒内水的体积)$÷$集气瓶中"富氧空气"体积$]×100\%=\dfrac{V_1-V_2}{100}×100\%$;(4)若读取$V_1$时俯视,导致量筒内水的读数偏大,读取$V_2$时仰视,导致量筒内剩余水的读数偏小,结合(3)中的计算,则测得实验结果偏大。
实验二:(1)连接装置,打开止水夹,从右侧量筒向集气瓶中注水,气球膨胀,停止注水一段时间后,若气球体积不变,说明装置气密性良好
(2)红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3)$\dfrac{V_1-V_2}{100}×100\%$
(4)偏大
点拨:实验一:氧气密度比水小,从装置中的管b通入。需要排出水的体积$=120\mathrm{mL}÷(1-40\%)-120\mathrm{mL}=80\mathrm{mL}$。
实验二:(3)经分析,本次实验测得"富氧空气"中氧气的含量为$[$(初始量筒内水的体积$-$变化后量筒内水的体积)$÷$集气瓶中"富氧空气"体积$]×100\%=\dfrac{V_1-V_2}{100}×100\%$;(4)若读取$V_1$时俯视,导致量筒内水的读数偏大,读取$V_2$时仰视,导致量筒内剩余水的读数偏小,结合(3)中的计算,则测得实验结果偏大。
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