内容正文:
2022广西
化学
第四部分 初中必须掌握的化学物质
2
命题点2
空气中氧气含量的测定
(8年3考)
3
一、拉瓦锡对空气成分的研究
二百多年前,法国化学家_________用定量的方法研究了空气的成分。
1.实验方法和原理:曲颈甑(盛空气)里加热汞。
汞(银白色液体)+氧气 氧化汞(红色粉末)消耗气体
氧化汞 汞+氧气 生成气体
消耗的气体体积=生成的气体体积
2.实验结论:通过实验,拉瓦锡得出了空气由_______和_______组成,其中_______约占空气总体积的 【柳州:2021.1】。
拉瓦锡
氧气
氮气
氧气
4
二、空气中氧气含量的测定(燃磷法)
药品:足量红磷
化学方程式:_ ____________________
氧气
体积
1.实验原理
红磷在密闭容器中燃烧只与空气中的_______发生反应,使密闭容器中的压强减小,水被压入容器,进入容器中的水的_______约等于消耗氧气的体积。
2.实验药品及装置
实验视频
5
3.实验要点
(1)连接装置,检查装置的气密性。
【要点解读】装置气密性要良好,避免瓶外空气进入集气瓶内,使进入集气瓶中的水的体积减小,导致测得的氧气体积分数_______。
(2)在集气瓶内加入少量的水,并将水面上方空间分为5等份。
【要点解读】集气瓶内加少量水的目的:一方面是吸收热量,有助于装置冷却;另一方面是吸收反应生成的五氧化二磷。
(3)用弹簧夹夹紧导管上的胶皮管。
【要点解读】如果导管上的胶皮管未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀,压强增加,气体会顺着导管逸出,最终导致进入集气瓶中的水的体积增大,使测得的氧气体积分数_______。
偏小
偏大
(4)装入足量的红磷,目的是_________________________。
【要点解读】如果红磷的量不足,则不能将集气瓶内空气中的氧气完全消耗,导致测得的氧气体积分数_______。
(5)点燃红磷后,立即将燃烧匙伸入集气瓶内并塞紧橡胶塞,防止_____________________。
【要点解读】燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出,使进入集气瓶中的水的体积增大,导致测得的氧气体积分数偏大。
(6)待红磷熄灭,装置冷却至室温后,再打开弹簧夹,防止因装置内温度偏高,压强偏大,导致测量结果偏小。
【要点解读】一定要等到装置冷却至室温后再打开弹簧夹,否则会因装置内气体温度偏高、压强偏大而使进入集气瓶中的水的体积_______,导致测得的氧气体积分数_______。
偏小
装置内气体受热逸出
减小
偏小
充分消耗集气瓶内的氧气
4.实验现象
(1)红磷燃烧,放出_______,产生大量的_______。
(2)装置冷却至室温后,打开弹簧夹,集气瓶内水面上升约至刻度____处【北部湾: 】,约占瓶内原有空气总体积的_ ___。
热量
白烟
1
5.实验结论
氧气的体积约占空气总体积的_ ___。
6.实验反思与评价
(1)药品选用
①不能用木炭、硫代替红磷,因为_______________________________,会弥补所消耗的氧气的体积,使集气瓶内压强变化不明显,影响测量结果;
②不能用铁丝代替红磷,因为_______________________;
③不能用镁代替红磷,因为镁不仅能与空气中的氧气反应,还能与氮气、二氧化碳反应。
【总结】红磷替代品应满足的条件:物质能够在空气中燃烧;物质只能与空气中的氧气反应,不能与空气中的其他气体反应;物质与氧气反应时不生成气体,或生成的气体可以被液体吸收。
木炭、硫在空气中燃烧生成气体
铁丝在空气中不能燃烧
(2)误差分析
误差 原因分析
测量结果
小于 ①_____________,氧气未被耗尽;
②___________,使装置外的空气进入,补充所消耗氧气的体积;
③___________________就打开弹簧夹,装置内气温偏高、压强较大,使进入瓶内的水的体积偏小
测量结果
大于 ①_________________________,使装置内气体受热逸出,导致进入瓶内的水的体积偏大;
②_______________,红磷燃烧时集气瓶内气体受热从导管逸出
红磷量不足
装置漏气
装置未冷却至室温
红磷点燃后伸入瓶内过慢
弹簧夹未夹紧
(3)装置改进
测定空气中氧气含量的实验装置的改进思路:一是有利于减小误差,使测定结果更精确;二是使实验装置更简单,操作更方便;三是力求环保。
对实验装置的改进主要有两种:
①改变点燃方式:用白磷代替红磷(白磷的着火点比红磷低),通过光、电、热间接点燃密闭装置中的白磷,如下图A、 、 、 。这样改进的优点是_________________________________________;
图A
减小实验误差,