内容正文:
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专题02 测定空气中氧气的含量
(1)原理:利用红磷燃烧消耗密闭容器的氧气,生成五氧化二磷固体,使密闭容器内压强减小,大气压将水压向容器,进入容器水的体积为消耗氧气的体积。
(2)反应的文字表达式:磷+氧气 五氧化二磷。
符号表达式:P + O2 P2O5
(3)装置
(4)步骤:连接装置,检查装置气密性;把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;用止水夹夹紧胶管;在燃烧匙内放入过量(或足量)的红磷;点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。
(5)实验现象:红磷燃烧发出黄白色火焰,放热,产生大量白烟;水沿导管进入集气瓶内约占集气瓶容积的1/5。
(6)结论:空气中的氧气约占空气总体积的1/5。
(7)问题分析
①进入的水小于容积的1/5,可能原因是什么?
红磷的量不足,氧气没有消耗完;
装置漏气,使装置外的空气进入集气瓶中;
未冷却到室温就打开止水夹,使进入集气瓶中的水的体积偏小;
导管中还残留有一些水;
②进入的水大于容积的1/5,可能原因是什么?
燃烧匙伸入集气瓶过慢,使装置内的气体受热逸出,导致进入集气瓶中的水的体积偏大
止水夹没有夹紧橡皮管 ,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热沿着导管逸出
(8)药品选择:物质在空气中只与氧气反应,生成物为固体或液体(占的体积忽略不计)。
①能否用木炭、硫等物质代替磷?答:不能,木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体压强无明显变化)。
②能否用铁丝代替磷?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
③能否用金属镁代替磷?答:不能,金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
1.测定空气中氧气含量的实验装置如图所示:下列有关说法正确的是( )
A.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
B.选用红磷是因为反应只消耗O2,生成固态的P2O5
C.装置内水位不会发生变化
D.本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
2.(河南平顶山市2021~2022上期末)用如图装置测定空气中氧气的含量。
(1)写出集气瓶中发生反应化学方程式_________________________。
(2)瓶中液面先__________后__________(填“上升”或“下降”)。
(3)将上图中红磷换为木炭,该方案不可行的原因是_____________________________。
1.(湖北省大冶市2021-2022学年上期末)下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是( )
A. B.
C. D.
2.(北京市通州区2021-2022上期末)用如图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是( )
A. 红磷燃烧产生大量白烟 B. 红磷燃烧一段时间后熄灭
C. U形管左侧水面先下降,后上升 D. U形管左侧水面最终上升至1处
3.(广东茂名市高州市第一中学附属实验中学2021-2022上期末)“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量,广口瓶容积为270mL实验装置如图所示。实验后量筒中水的体积读数为45mL(实验前量筒中水的体积为100mL)。下列叙述不正确的是( )
A. 铁的锈蚀属于缓慢氧化过程
B. 若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足
C. 必须等温度恢复至室温后,才能记录量筒内剩余水的体积
D. 本次实验测得空气中氧气的体积分数约为16.7%
4.(北京昌平区2021—2022学年第一学期期末质量监控)用如图装置测定空气中氧气含量。
(1)红磷燃烧的化学方程式是________________________。
(2)能证明空气中氧气含量的现象是____________________________________。
5.(2021东营市中考二模)氧气是一种非常重要化学物质,请回忆初中化学知识,根据所学知识填写下列内容。
(一)氧气的测定:实验室常用图1装置测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组在实验室测定空气中氧气的含量,由注射器和硬质玻璃管组成的密闭系统,其中注射器中存有15mL空气,玻璃管的容积是40mL。
(1)为了保证氧气全部反应,加入的铜粉应该__________________。气球的作用是__________________。
(2)实验中你所看到的硬质玻璃管内的现象是________________________________。发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)瑞典化学家舍勒曾用图2装置对空气中的氧气含量进行测定:将磷放在密闭钟罩内的水面上方燃烧(如图2所示),产生______________