建構合理的思維模型,既能促進深度學習,又能提高思維品質。小科建構了“兩組分混合物含量測定”的思維模型。

運用該模型對教材中“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了再探究:忽略含量很低的其它物質,空氣可以看成由氮氣和氧氣組成的兩組分混合物。
【探究一】根據沸點低的組分先汽化的性質,測定混合物中某組分的含量。
(1)將空氣轉變為液態空氣,液氮先汽化。從建模角度分析,該操作屬于上述思維模型中的 分離轉移分離轉移。
【探究二】根據混合物中某組分發生化學反應,測定混合物中某組分的含量。

(2)按圖甲裝置測定空氣中氧氣含量。
【實驗步驟】
實驗1:按圖1所示裝置,用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分數。
實驗2:按圖2所示裝置,在集氣瓶內壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑(其中輔助成分不干擾實驗),利用鐵銹蝕原理測定空氣中氧氣的體積分數。
①實驗1中止水夾最合理的打開時間是 冷卻到室溫時冷卻到室溫時(填“反應剛結束時”或“冷卻到室溫時”)。該實驗中,紅磷要足量的目的是 將裝置中的氧氣完全消耗將裝置中的氧氣完全消耗。
②連接數字傳感器,測得實驗1、實驗2中氧氣的體積分數隨時間變化的關系分別圖3、圖4所示。依據圖中信息,測定空氣中氧氣含量用 鐵銹蝕原理鐵銹蝕原理法測定結果誤差較小。
【交流評價】
③已知:在空氣中點燃石蠟,會生成水和二氧化碳等物質。實驗1若用足量石蠟替換紅磷,規范操作后,測得的氧氣含量將 偏小偏小(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【繼續探究】(3)運用上述思維模型,小科又設計了圖乙的實驗裝置。
請根據某小組提供的實驗數據,完成如表:
硬質玻璃管中空氣的體積 | 反應前注射器中空氣的體積 | 反應后注射器中氣體體積 | 實驗測得空氣中氧氣的體積分數 |
50mL | 20mL | 5mL | 21.4% 21.4% |
【考點】測定空氣里氧氣含量的探究.
【答案】分離轉移;冷卻到室溫時;將裝置中的氧氣完全消耗;鐵銹蝕原理;偏小;21.4%
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:66引用:2難度:0.7
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(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應,則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的
【發現問題】氮氣是如何減少的?
【做出猜想】
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒,產物為氮化鎂(Mg3N2)固體。氮化化鎂中氮的化合價是C+2MgO,該反應所的基本反應類型是點燃
(3)通過以上探究,你對燃燒的有關知識有了哪些新的認識?(寫出一條即可)
(4)24g鎂在二氧化碳中燃燒可生成多少克氧化鎂?發布:2024/11/18 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.5 -
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3.測定空氣里氧氣的含量,甲、乙、丙三個同學用如圖所示的裝置分別進行了實驗探究。
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(2)甲同學:用足量的木炭代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實驗,結果實驗失敗了,請你幫助他分析失敗的原因:
(3)乙同學:想用鎂條來代替紅磷做實驗,老師告訴他這種方法不是較好的方法,因為鎂條在空氣中燃燒非常劇烈,鎂既可以和氧氣反應,也可以和氮氣反應生成氮化鎂。請寫出鎂和氮氣反應生成氮化鎂的文字表達式:
(4)丙同學:打算用鐵絲替代紅磷,實驗能否成功?請說明理由。
(5)燃燒后,集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣,請結合本實驗推測氮氣的物理性質是發布:2024/11/7 8:0:2組卷:19引用:1難度:0.5