【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實(shí)驗裝置如圖1)。

(1)該實(shí)驗中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有 。

A.實(shí)驗過程中沒有污染

B.在汞槽中起到液封的作用

C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡

【實(shí)驗回顧】(2)實(shí)驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式 ,其反應(yīng)類型為 。

興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%。

【提出問題】(3)用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量?

【進(jìn)行猜想】 ;

,裝置內(nèi)氧氣有剩余;……

【實(shí)驗與交流】(4)在老師的指導(dǎo)下,小明分別用過量的紅磷(著火點(diǎn)240)和白磷(著火點(diǎn)40)進(jìn)行該實(shí)驗,用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%。請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因。 。

【實(shí)驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量。于是進(jìn)行了實(shí)驗(裝置如圖3)。通過7天測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13%。

【交流與反思】(5)與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點(diǎn)。 (填字母)。

A.裝置內(nèi)殘留的氧氣更少

B.反應(yīng)更徹底,實(shí)驗結(jié)果更準(zhǔn)確

C.鐵絲生銹比紅磷燃燒反應(yīng)更快

【實(shí)驗探究2】為了加快反應(yīng)速率,小明通過查聞資料,利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(裝置如圖4)。8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗前的體積

實(shí)驗后的體積

集氣瓶內(nèi)空氣

燒杯內(nèi)蒸餾水

燒杯內(nèi)剩余蒸餾水

131 mL

90.0mL

63.6mL

(6)請計算出空氣中氧氣含量 (計算結(jié)果保留一位小數(shù))。

【結(jié)論與反思】(7)通過上述實(shí)驗探究,選擇 (填字母)進(jìn)行實(shí)驗,可較為快速地完成實(shí)驗并減小實(shí)驗誤差。

A.紅磷 B.白磷 C.鐵粉、炭粉、氯化鈉、蒸餾水

【拓展延伸】(8)銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕,生成銅綠[銅綠主要成分為Cu2(OH)2CO3]。若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗,請判斷能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量,并說明理由。 、理由 (填字母)。

a.空氣中CO2含量只有約0.03%,銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡

b.銅絲反應(yīng)比鐵絲快

c.反應(yīng)更徹底

【答案】(1)BCD (2)4P+5O 2P2O5 化合反應(yīng)

(3)裝置漏氣, 紅磷的量不足(4)白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低

(5)ab (6)20.2%(7)bc(8)不能,a

【解析】

試題分析:(1)教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實(shí)驗裝置如圖1).該實(shí)驗中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有在汞槽中起到液封作用;生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣;能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡;(2)磷和氧氣在點(diǎn)燃條件下生成五氧化二磷,化學(xué)方程式:4P+5O2P2O5;由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)叫化合反應(yīng);(3)根據(jù)本探究實(shí)驗一般要注意以下幾點(diǎn):裝置的氣密性好;所用藥品紅磷的量,必須是足量;讀數(shù)時一定要冷卻到原溫度;生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等;測定空氣中氧氣含量的原理是,利用物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng),又不生成氣體,使瓶內(nèi)氣體減 少,壓強(qiáng)變小,水倒流入集氣瓶內(nèi),倒流的水的體積就等于瓶內(nèi)氧氣的體積。結(jié)果偏小的原因是: 紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等;(4)白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低,所以用白磷更易燃燒,消耗氧氣更充分;(5)根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量為19.13%。與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點(diǎn)是:裝置內(nèi)殘留的氧氣更少(使用紅磷殘留氧氣量為8.85%),反應(yīng)更徹底,實(shí)驗結(jié)果更準(zhǔn)確。(6)空氣中氧氣含量=(90.0mL-63.6mL)÷131 mL≈20.2%;(7)通過上述實(shí)驗探究,選擇白磷或鐵粉、炭粉、氯化鈉、蒸餾水進(jìn)行實(shí)驗,可較為快速地完成實(shí)驗并減小實(shí)驗誤差。(8)不能用銅生銹較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量,因為空氣中CO2含量只有約0.03%,銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡。

練習(xí)冊系列答案
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物質(zhì)種類

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3

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11

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(注:導(dǎo)管、塞子省略)

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實(shí)驗室中利用氯酸鉀分解來制取氧氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________;固體粉末送入試管底部,除鑰匙外還可以用______________;如果用排氣法收集氧氣,必須驗滿,方法是_______________________;

利用雙氧水分解制取氧氣,上述儀器一定用不到是___________________________(均填寫編號)

氯酸鉀或雙氧水制取氧氣,兩個反應(yīng)原理相同的是_____________________________________(寫出一點(diǎn)即可),無論哪種方法獲得一瓶氧氣,上述儀器中除鐵架臺外還一定要用到的是_____(填寫編號)

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1氣化爐中主要發(fā)生了 填“物理”或“化學(xué)”變化。

2A、B、C、D四種物質(zhì)中,屬于氧化物的是 填字母序號。寫出圖2有關(guān)的化學(xué)方程式

3物質(zhì)C不僅是一種清潔燃料,也是重要的化工原料。寫出物質(zhì)C在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式:

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