实验:空气中氧气含量的测定
命题要点:
1. 实验原理:
利用物质在密闭容器中燃烧,消耗容器中的_____,使密闭容器内压强_____(填“增大”或“减小”),在大气压的作用下,烧杯中的水被压入密闭容器中,进入容器中水的体积即为减少的_____的体积。
2. 实验药品:红磷
药品选择原则:
a. 药品在空气中易点燃;
b. 药品只能与氧气反应,不能消耗空气中的其他气体;
c. 尽可能选择与氧气反应只能生成固体的物质,若选择的物质与氧气反应有气体生成,应选用适当试剂吸收。
3. 实验装置
集气瓶中水的作用:①____________
②_______________。
4. 反应原理: __________________。(化学方程式)
5. 实验现象
(1)集气瓶中红磷燃烧,______________。
(2)装置冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶中,集气瓶中的水面上升约至____刻度。
6. 实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的_____。
①空气属于________(填“纯净物”或“混合物”);
②红磷燃烧后集气瓶内剩余气体主要是_氮气_;该气体具有的性质是不燃烧也不支持燃烧,且不易溶于水。
7. 实验偏差分析
(1)写出导致测得结果偏大的原因。
红磷点燃后,伸入过慢(或弹簧夹未夹紧等合理即可)。
(2)写出导致测得结果偏小的原因。
红磷量不足(或装置漏气等合理即可)
8. 装置创新
(1)点燃方式
(2)测量方式
9. 原理创新:除了燃烧法,还可以用铜丝、细铁丝测定空气中氧气的含量。用铜丝进行实验的化学方程式为;在用细铁丝进行实验时,通常加入活性炭粉、水及少量食盐,其目的是加快反应速率。
针对训练:
例题:如图所示为初中常用的测定空气中氧气含量的装置
(1)写出图中发生反应的化学方程式。
(2)写出集气瓶瓶底放少量水的原因。
降温和吸收生成的五氧化二磷。
(3)待集气瓶冷却至温室,打开弹簧夹,烧杯中的水能进入集气瓶中,请你分析其原因。
答:红磷燃烧的过程中消耗集气瓶中的氧气,使瓶内压强减小,冷却至室温后,打开弹簧夹,在大气压的作用下将水压入集气瓶中。
(4)实验结束后,若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中空气体积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是红磷不足(或未等装置冷却至室温便打开弹簧夹等合理即可)(写一条即可)。
(5)该实验中________(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷,请简述理由。
答:木炭在空气中燃烧生成一氧化碳和二氧化碳,均不能被水完全吸收。
(6)(2017菏泽)实验完毕,集气瓶内剩余的气体主要是 _______(填化学式),请根据现象分析瓶内剩余气体的物理性质主要是____________,化学性质是_________________。
(7)(2019玉林)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,P0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是______。(填字母代号)
A. 红磷的多少对实验结果无影响
B. 集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C. c点时反应刚好停止
D. b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
(8)(2017烟台)用如图所示装置,利用铁生锈的原理也可以比较准确的测出空气中氧气的含量。若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确的测出空气中氧气的含量,并说明理由。[已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
答:不能,因为铜不仅和空气中的氧气反应,也和空气中的二氧化碳反应,导致无法准确测出空气中氧气的含量。
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