(探究一):空气中氧气含量的再测定
(1) 实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内________减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。能粗略测出空气中氧气的含量。

(问题提出)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,结果与存在一定的误差。
(实验改进)
Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计图10实验装置,再次测定空气中氧气含量。饱和食盐水、活性炭会_____铁生锈。
(填:加快或减慢)
Ⅱ.测得实验数据如表4

(2)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)
2],写出该反应的
化学式表达式____________________________________
(3)根据表4计算,改进后测得的空气中氧气的体积分数是____(计算精确到0.1%)。
(4)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是:
_________________________(写一点即可)
(探究二)实验室制取二氧化碳药品的选择
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
硫酸浓度(%)
| 15
| 20
| 25
| 30
| 35
|
气体体积(mL)
| 35
| 47
| 55
| 51
| 42
|
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号
| A
| B
| C
| D
| E
|
温度(℃)
| 40
| 50
| 60
| 70
| 80
|
现象和比较
| 有少量 气泡
| 气泡比A 号试管多
| 气泡明显比B号试管多
| 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似
| 反应激烈,迅速产生大量气体
|
回答:
(5)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为____%,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是_________________________________.
(6)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为______℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是_____________________________________.
(7)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加________________________操作,更有利于气体的制备。
(8)该研究小组为了研究__________________对该反应速率的影响,进行了如下实验
试管编号
| A
| B
|
试管内药品
| 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸
| 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸
|
现象和比较
| 有少量气泡
| 迅速产生较多气泡
|
(9)大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,试写出该反应的文字表达式_________。