设计出装置让气体停留5分钟

❶ 初三化学设计实验

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探究空气中氧气含量的实验题归类解析

一、实验药品选择型
例1.小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，并按左下图所示装置进行实验。

（1）依据的实验原理是_______________________________。

小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，就打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）

________________________________________________。

（2）小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择和生成物的要求上应考虑是（答一条）__________________________________________________________。

解析 探究空气中氧气含量的实验原理是：选择某种能与空气中的氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质（如红磷，白磷等），利用过量的该物质将空气中的氧气完全消耗，生成新的固体物质，使密闭容器内气体积减小（减小的体积即为氧气的体积），气体的压强减小，引起水面变化，从而确定空气中氧气的体积分数。在探究空气中氧气含量的实验中，选择不同的药品会出现截然不同的现象。解此题的关键是判断可然物在空气中燃烧能否使密闭容器内气体体积减小，气体压强变小。（1）木炭在空气中燃烧过程中虽然消耗了氧气，但同时生成了二氧化碳气体，而生成二氧化碳气体的体积会弥补所消耗的氧气体积，反应前后广口瓶内气体压强并无明显的变化，因此烧杯中的水不会倒吸到广口瓶内，造成实验失败。（2）探究空气中氧气含量的实验，选择药品的条件是：①药品能在空气中燃烧，燃烧时只消耗氧气，不与空气中的其他成分反应，②药品在空气中燃烧后的生成物不是气体(若生成物为气体，可将水换成易吸收该气体的液体)。

答案 (1)木炭在空气中燃烧消耗空气中的氧气；木炭在空气中燃烧虽然消耗了空气中的氧气，但生成了二氧化碳气体，致使广口瓶内气体压强未减小。

（2）药品要能在空气中燃烧，燃烧时只消耗氧气（或生成物不能是气体）

二、实验误差分析型

例2. 某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸 入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）

①甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完

②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内

③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出

④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出

A.只有①③ B.只有②④ C.只有①②③ D.①②③④

解析 探究空气中氧气的含量的实验误差分析，要根据实验原理进行推断，关键看操作的结果是导致密闭体系内气体的压强变大还是减小。甲同学的实验结果比实际偏低，原因可能有：（1）红磷量不足，瓶内氧气没有耗完；（2）未塞紧瓶塞，外界空气进入瓶内；（3）未冷却到室温就打开弹簧夹；乙同学的实验结果比实际偏高，原因可能是广口瓶内的部分空气受热逸出，致使广口瓶内气体的体积减小更多。

答案：D

三、实验装置创新型

例3.为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。

假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答

下列问题：

(（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明____________________。

（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。

可观察到的现象为_______________________________________________。

（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为______________________________________________________________。

（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如______________________________________________________________________。

解析 本题的创新性在于实验装置始终密闭，不会造成空气污染，通过活塞的移动来测定空气中氧气的含量，提高了实验结果的准确度。（1）实验操作前后装置内气体压强不变，证明该装置的气密性好。（2）白磷在空气燃烧时消耗氧气，产生白烟（生成五氧化二磷），导致密闭体系内气体压强减小，由于氧气约占空气体积的1/5,而试管内空气中氧气的体积约为：40 mL×1/5=8 mL，且过量的白磷燃烧能将试管内空气中的氧气耗尽，因此最终活塞的前沿在约12 mL（20 mL-8 mL=12 mL）的刻度线上。（3）白磷在空气中燃烧时放出大量的热，会使密闭体系内的空气受热膨胀，气体压强增大，活塞就会向右移动，当过量的白磷燃烧耗尽密闭体系内的氧气，试管冷却后，密闭体系内气体的压强减小，外界大气压就会推动活塞会向左移动，而密闭体系内空气中氧气的体积约为：（40 mL+20 mL）×1/5=12 mL,因此最终活塞的前沿在约8mL（20mL-12mL=8mL）的刻度线上。（4）因为白磷燃烧放出大量的热，会使密闭体系内气体压强增大，所以该实验中可能出现的问题有：橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。

答案 （1）装置的气密性好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿在约12 mL的刻度线上

（3）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8 mL的刻度线上

（4）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等

空气中氧气含量测定实验延伸

九年义务教育课程标准实验教科书，九年级化学上册第二单元，课题1，空气中氧气含量的测定。通过挖掘实验内涵 ，拓展知识 。达到完成一个实验教学，理清一批问题。现将该实验教学延伸总结如下：

一、实验准备上应更充分

1、放入燃烧匙内的红磷需说明是足量的，让其燃烧时更多的消耗广口瓶内的O2，使测量更准确。

2、在集气瓶内加少量的水，做上记号，并在水面以上部分分出五等份来，以便更准确的观察实验结束后，水上升约为1/5处。

3、点燃红磷时应用酒精灯，有的红磷潮湿后火柴难于点燃，用酒精灯则容易点燃。

二、实验结论延伸

该实验除证明空气中O2的体积量约为空气体积的1/5外，还可得到以下结论。

1、红磷燃烧条件：红磷不点时不燃——需要温度（达到燃烧时最低温度）。瓶内红磷燃烧一会就熄灭了——瓶内没有O2或O2含量太少（红磷燃烧需要氧气）。结合起来，说明红磷燃烧的条件是：需要一定的温度和一定含量的氧气。

2、氮气体积含量约占空气体积的4/5：空气主要由O2和N2组成的，因为实验测得空气中O2约占空气体积的1/5，则剩余气体体积基本为N2。

3、氮气不支持红磷燃烧：红磷在瓶内燃烧消耗大部分O2后熄灭，剩下N2并不能支持红磷继续燃烧。

4、氮气本身也不能燃烧：燃着的红磷伸入瓶中，若N2也能燃烧，则可能出现瓶内水上升超过1/5。

5、氮气不易溶于水：实验中开始红磷燃烧时，瓶内压强增大，实验结束后瓶内压强降低，水被吸入瓶内。这中间，N2都充分与水接触，若N2易溶于水，则瓶内水上升可能超过1/5。

三、对做完实验后吸入瓶内水太少的原因分析

1、红磷量太少，消耗O2太少。

2、气密性差，漏气。

3、实验前弹簧夹没夹上。

4、必须是完全冷却后观察。

四、若用别的物质代替红磷来完成该实验，有哪些要求？

1、在瓶内燃烧的物质只能与O2反应。如Mg除与O2反应外也能与N2反应，Mg就不能代替红磷来做实验。

2、在瓶内燃烧的物质与O2反应后，生成物中不能有气体，因为消耗了O2又产生了别的气体，使瓶内压强变化不大，实验现象不明显，如用蜡烛代替红磷则不行。

五、问题讨论

1、实验开始弹簧夹不夹住橡皮管，会出现什么结论？

2、实验中利用了哪些物理知识？

❷ 能提供汽车熄火延迟的装置叫什么

是延时熄火器。
延时熄火器是保护涡轮增压发动机的一种装置，原装涡轮增压发动专机的车通常已有这种装，但一属些加装涡轮增压的车需要另行加装此装置。
技术说明：
因为废气涡轮是靠发动机排出的废气带动它高速旋转产生增压,车辆运行时它的转速可以达到几万转，如果突然熄火有可能损坏涡轮，而延时熄火器起到让高速旋转的叶轮慢慢降到正常转速，然后再熄火，从而起到保护涡轮的作用。

❸ 磁力反应釜的安装使用

（1）装置环境。磁力反应釜应放置在符合防爆要求的高压操作室内，在装置多台磁力反应釜时，应分开放置，每两台磁力反应釜之间应有可靠的防爆高墙隔开，每间操作室均有直接通向室外或通道的出口，当存在易爆介质时，应保证设备地点，通风较好。
（2）磁力反应釜釜盖的安装及密封，反应釜釜体和反应釜釜盖，采用锥面和圆弧面线接触密封形式，拧紧主螺栓使之相互压紧达到良好的密封，在拧紧主螺栓时，不得超过拧紧力矩80-120NM范围，以防密封面被挤坯和超负荷磨损，密封面要特别加以爱护，装反应釜釜盖时，要使反应釜釜盖上下缓慢起动、防止反应釜釜体、反应釜釜盖之间密封面相互撞击。拧紧主螺母，必须对称分多次逐步加力拧紧，用力要均匀，达到良好的密封效果。
（3）正反螺母联接处，只准旋动正反螺母，两面圆弧面不得相对转动，对所有螺纹联接件在装配时，均须涂抹油或油料调和的石墨，以免咬死。
（4）禁止速冷速热，以防过大的温差应力力造成裂纹。
（5）工作时，磁力搅拌器与反应釜釜盖间的水套应通循环水，以免磁钢脱磁。
（6）阀门的使用，针型阀采用线密封，仅需轻轻转动阀针，压紧密封面，即可过到良好的密封效果，严禁使用过大的力，以免损坏密封面。
（7）安全装置，采用爆破片装置，一般不要轻易拆卸和试验，一旦爆破，必须重新更换，对于超过标定爆破压力而未爆破的爆破片应立即更换。
（8）磁力反应釜的开启，反应结束，先进行冷却，降温再将压力降至常压，松开螺栓，将磁力反应釜釜盖小心地取下，严禁带压拆卸
（9）反应釜内的清洗，用清洗液清洗反应釜釜体及所有密封面的残余物，不允许用硬物或表面粗糙的软物进行清洗。
（10）新安装换磁力反应釜（或维修的磁力反应釜），必须进行气密性试验方可投入正常使用。介质为氮气或其它惰性气体，严禁使用易燃易爆气体，试验压力为工作压力的1-1.05倍，升压必须分次进行，以0.25倍工作压力为间距，每升一级停留5分钟，升到试验压力停30分钟。发现漏气应卸压维修再作试验。 （1）按照后面板的标牌指示，接上电源线，从控制仪到磁力反应釜的线路有：电炉用双芯，胶皮电缆线，电机的三芯电缆线，测温专用线。控制低仪接地导线连接好反应釜炉筒的接地导线，并且一并接入电源的接地线上，保证磁力反应釜和控制仪接地电阻小于4欧姆。
（2）安装平整，箱体倾斜度不超过5℃，以确保测量仪表可靠工作。
（3）将电源开关合上，电源指示灯亮，表示电源接通。
（4）电加热的操作：首先调好温调仪的给定数，板动加热开关，加热电路接通灯亮，适当调节加热电位器却可达到无级调压恒温的目的，并能满足升温速度的要求。
（5）控制仪的维护和保养。在正常运转之前；必须检查有无异状，运行时，严禁打开箱体。定期校准测量仪表，保证精确度。设备的工作环境，应符合安全技术要。 求

❹ 启普发生器结构图以及原理

启普发生器常被用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体，它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。典型的实验就是利用稀盐酸和锌粒制取氢气。

使用方法：

将仪器横放，把锌粒由容器上插导气管的口中加入，然后放正仪器，再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀盐酸。

使用时，扭开导气管活塞，酸液由球形漏斗流到容器的底部，再上升到中部跟锌粒接触而发生反应，产生的氢气从导气管放出。

不用时关闭导气管的活塞，容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大，把酸压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，反应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发生或停止。

使用前应先检查装置的气密性,方法是,开启旋塞,向球形漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到球形漏斗中。

静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或球形漏斗与容器接触的磨口处。如漏气应塞紧橡皮塞或在磨口处涂一薄层凡士林。

固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入 一定量的玻璃棉或放入橡皮垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从球形漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体为宜。

使用时,打开导气管上的旋塞,球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回球形漏斗,使液体和固体脱离接触,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗,防止气体压力过大时炸裂容器。

(4)设计出装置让气体停留5分钟扩展阅读：

使用注意事项

1 块状固体在反应中很快溶解、或变成粉末时，不能使用启普发生器。

2 如果生成气体难溶于反应液，可以使用启普发生器。如二氧化碳可溶于水，但难溶于盐酸；故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器 。

注意！启普发生器不能用于加热！

使用：

1. 发明的由来是经过岁月的洗礼

启普发生器是化学实验室中最普通、应用最广的玻璃仪器。它设计上的奇妙，堪称化学仪器中的一绝。

2.工作原理（以用稀硫酸和锌粒制取氢气为例）十分有效

打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器中，与锌粒接触，产生氢气；关上活塞后，由于酸液继续与锌粒接触，氢气依然生成，此时容器内部压强大于外界大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，氢气不再产生。

3.使用范围

启普发生器是用固体与液体试剂在常温条件（不用加热）下起反应制取气体的典型装置。如氢气、二氧化碳、硫化氢等均可以用它来制取。但对于固体呈粉末状或固体与液体相遇后溶解或反应时产生高温者，如二氧化硫、二氧化氮等，都不适宜用此装置制取。

4.规格

启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小区别，常用为250mL或500mL

应用范围

1. 用于固体与液体的反应，与液体与液体的反应（但在溶液的质量分数上需慎重考虑）。

2.启普发生器用于制取气体，所以在使用前需检查装置气密性。

❺ 以下是某班同学设计“探究影响鼠妇生活的环境因素”的实验方案：在实验装置中央放入10只鼠妇，静置5分钟

（1）设置对照实验时，要根据所要探究的条件，要设置以探究的条件为惟一变量的对照组．从表格中可以看出本探究实验的变量是光：明亮和阴暗．因此所要探究的问题是：光对鼠妇的生活有影响吗？（一定是问句“？”）
（2）作出假设：应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想．作出的假设是：光对鼠妇的生活有影响．
（3）为了减少主观因素对实验结果的影响，应该随机挑选10个鼠妇，不要特意选择，这样才是最真实的值，可以减少误差．否则不足以说明问题．因此某同学建议选体形较大、爬行较快的10只鼠妇作为实验对象，不可行．
（4）统计并计算全班平均值，明亮处的平均值═（2+3+3+1+3+2+1+2）÷8≈2（个）；阴暗处的平均值═（8+7+7+9+7+8+9+8）÷8≈8（个）．明亮处少2个，阴暗处多8个．表明光对鼠妇的生活有影响（其他合理答案均可）．为了使实验结果更准确，可以减少误差．（其他合理答案均可）因此要计算全班平均值．
（5）对照性的探究实验，所要探究的问题就是变量，因此如果还想继续探究土壤的潮湿度对鼠妇生活的影响，则实验的变量是水分（干燥、潮湿）．
（6）要养成爱护动物的好习惯，保护动物从我做起，从现在做起，这样对于保护我们生存的环境非常有利，所以要把鼠妇放回到适宜它生长的自然环境中．
故答案为：
（1）光对鼠妇的生活有影响吗？
（2）光对鼠妇的生活有影响；
（3）不行；
（4）光对鼠妇的生活有影响；为了使实验结果更准确；
（5）水分；
（6）将鼠妇放回适宜它生长的大自然中．

❻ 七氟丙烷灭火装置

七氟丙烷灭火装置主要是以充装七氟丙烷气体为灭火药剂的装置。七氟丙烷灭火装置大致又可分为管网七氟丙烷灭火装置、柜式七氟丙烷灭火装置、悬挂式七氟丙烷灭火装置三大类。七氟丙烷灭火装置中的七氟丙烷灭火药剂是无色、无味、不导电、无二次污染的气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高的特点。它对臭氧层无破坏，在大气中的残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂。七氟丙烷灭火装置具有设计先进、性能可靠，操作简单，环保良好等特点。
七氟丙烷灭火装置主要适用于：电子计算机房、数据处理中心、电信通讯设施、过程控制中心、昂贵的医疗设施、贵重的工业设备、图书馆、博物馆及艺术管、洁净室、消声室、应急电力设施、易燃液体存储区等，也可用于生产作业火灾危险场所，象喷漆生产线、电器老化间、轧制机、印刷机、油开关、油浸变压器、浸渍槽、熔化槽、大型发电机、烘干设备、水泥生产流程中的煤粉仓，以及船舶机舱、货舱等。

❼ 七氟丙烷气体灭火对人体有没有危害当气体喷出后，人员是否必须要撤离

七氟丙烷即FM200，七氟丙烷灭火是采用全淹没灭火设计，施放灭火时，以化学灭火方式为主。在设计浓度的范围无火情的状态下内对人体没有损害！（标准一般是9%）

但是首先你要了解系统的工作方式，出现了问题才会有的放矢的解决，其次建议在发现火情需要灭火时，不管是自动还是手动的条件下，都要先让人员撤离，而且必须考虑以下三个方面：

一是七氟丙烷本身所具有的毒性，当浓度达到10％以上时，不适的感觉就会出现，时间长了，还会有生命危险。

二是要考虑七氟丙烷在高温下进行分解所产生的分解物可能具有的危害性，这种分解物主要是灭火剂中的氟，在有氢元素存在的情况下会产生具有辛辣气味的氟化氢(HF)。即使其浓度很小，也会给人造成很大程度的不适和伤害。这种分解产物的多少取决于火势的大小和七氟丙烷接触到火或受热面的时间长短，若灭火剂浓度积累很快达到灭火浓度，那么火很快被扑灭，分解物也就很少。

三是保护区中物质燃烧可能产生的毒气对人员的伤害也是不可预计的。

参考：七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范

第7.0.2条 灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。
设置在防护区内的预制灭火装置应有自动控制和手动控制两种启动方式。 在自动控制程序中，应安排0～30s可调的延迟喷射的环节。延迟时间的设置，应根据人员安全尽快撤离防护区的需要；对于平时无人工作的防护区，可设为0s。
在灭火设计浓度大于9%的防护区，应增设手动与自动控制的转换装置，当有人进入防护区时，将灭火系统转换到手动控制位；当人离开时，恢复到自动控制位。

第7.0.3条 自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。手动控制装置和手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口的门外便于操作的地方。
机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方；并且，其操作方式应经两步完成。

第7.0.4条 灭火系统与预制灭火装置的操作与控制，应包括对需联动的开口封闭装置、通风机和防火阀等设备的操作与控制。
设有消防控制中心的场所，各防护区灭火控制系统的动作信息，应传送给消防控制中心。这些信息包括火灾信息捕获灭火动作、手动与自动转换和系统故障等。

❽ 气浮机原理

气浮机是溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。

气浮机分为超效浅层气浮机，涡凹气浮机，平流式气浮机。目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮机优点在于它固-液分离设备具有投资少、占地面积小、自动化程度高、操作管理方便等特点。

❾ 制备气体的简易装置优缺点

初中化学气体制备装置分析

初中化学主要考查两种常见气体（O2和CO2）的制备原理、药品，气体制备装置一般分四大部分：发生装置、净化装置（干燥装置）、收集装置和尾气处理装置。会考突出化学实验基础知识的考查，突出教科书上原理的考查；中考则突出考查学生能力，在会考基础上进行延伸和综合。中考内容包括会考内容。

一、制取常见气体药品、状态及反应条件

制备

气体

中考实验内容

会考实验药品、状态及反应条件

中考增加实验药品、状态及反应条件

O2

KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、H2O2和MnO2

Na2O2和H2O

CO2

石灰石或大理石与盐酸

H2

Zn与H2SO4或盐酸

NH3

Ca(OH)2固体与NH4Cl固体共热

通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有：

⑴a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；

⑵b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处理。

⑶c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。

⑷d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。