实验1 空气中氧气含量的测定-备战2022年中考化学教材实验考前突破

实验一 空气中氧气含量的测定 1.实验原理：物质在密闭的容器中燃烧，消耗空气中的氧气，使容器中压强减小，由于压强差，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的体积。 2.实验药品：红磷 3.反应原理：红磷燃烧的化学方程式为　4P+5O22P2O5 4.实验装置： 5. 实验现象： （1）红磷燃烧，产生大量白烟；（2）装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水的体积约占原集气瓶剩余容积的五分之一。 6.实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的　1/5 。  7.拓展部分：实验结束后，集气瓶内剩余气体的主要成分为　N2（或氮气） ，根据实验现象分析，该气体具有的物理性质是　难溶于水 ，化学性质是　不燃烧也不支持燃烧 。  8.误差分析 9.能否选用铁丝、镁条、木炭及硫粉代替此实验中的红磷？ 实验药品 能否代替红磷及原因分析 铁丝 不能，原因： 铁丝在空气中不能燃烧 镁条 不能，原因：镁条不仅会和空气中的氧气反应，还会和空气中的氮气、二氧化碳发生反应 木炭 不能，原因：木炭在氧气不足时燃烧，有CO气体生成，影响实验结果 硫粉 能，原因：将集气瓶中的水换成NaOH溶液，硫粉与氧气反应生成的SO2能被NaOH溶液吸收，能达到实验目的 总结：红磷替代品应满足的条件 （1）物质能在空气中反应，且只能与空气中的氧气反应，不能与空气中的其他成分反应。 （2）反应生成的是固体，或生成的气体易被溶液吸收。 二者必须同时满足才能得出实验结论。 10.装置改进 改进装置是否合理需要考虑以下几个方面： （1）是否能将装置中的氧气耗尽。（2）是否有气体逸出，产生误差。（3）是否对空气造成污染 11.测定空气里氧气含量的数字化实验 （1）某兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化情况，实验装置如图甲所示。点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入集气瓶中并塞紧瓶塞，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。测得集气瓶内气压的变化情况如图乙。下列说法错误的是　B 。  图甲　 图乙 A.BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 B.若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内的气压变化趋势与图乙基本一致 C.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内的氧气不断被消耗 D.DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶　　　 　　　　　　　 　 （2）实验室分别用足量红磷（曲线ab）和白磷（曲线ac）燃烧测定密闭容器内空气中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。 ①红磷燃烧的化学方程式是什么? 4P+5O22P2O5 ②红磷燃烧消耗氧气的能力　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）白磷，燃烧红磷的方法不能准确测定密闭容器内空气中氧气含量的原因是什么? 答：红磷在氧气浓度较低时不能燃烧（或红磷不能将空气中的氧气消耗尽）。 【例1】（2021·山东）化学兴趣小组设计如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是 A．试管中的细沙可防止试管炸裂 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同 C．若实验测得氧气的体积分数偏低可能是试管中白磷的量不足 D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% 【答案】B 【详解】A、白磷燃烧产生大量白磷，放出热量，试管中的细沙防止高温生成物使试管炸裂，说法正确； B、胶头滴管中的水与烧杯中的生石灰反应放出热量，引燃白磷；注射器中的水测量消耗氧气的体积，注射器中的水流入试管的体积等于试管中消耗氧气的体积，二者作用不相同，说法错误； C、白磷的量不足，试管中的氧气不能反应完全，此时流入试管中水的体积偏小，使测得氧气体积分数偏低，说法正确； D、注射器中的水最终减少了10mL，即试管中被消耗氧气的体积为10mL，空气中氧气的体积分数=，说法正确； 答案：B。 【例2】某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 （实验 1）按图一所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 （实验 2）按图二所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验）。利用铁锈腐蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 （1）实验 1 中，红磷燃烧的化学方程式是_______。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室 温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因___________________。 （2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是_