专题1-空气中氧气含量的测定-2022-2023学年九年级化学人教版上册

空气中氧气含量的测定 专题1 模块一 知 识 整 理 实验装置 实验原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使容器内 压强减小，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为消耗的氧气的体积。反应的化学方程式：4P+5O2 2P2O5 实验步骤 ①在燃烧匙内放入过量的红磷； ②夹紧弹簧夹，点燃红磷后，立即伸入瓶中并把塞 子塞紧，观察现象； ③待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的 变化情况。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟并放出热量； ②温度恢复到室温以后，打开弹簧夹，水 沿导管进入集气瓶内，约占集气瓶容积的 1/5 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的 1/5 实验成功 的关键 (1)红磷要足量：若红磷不足，氧气不能耗尽，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低。 (2)装置不能漏气：置漏气会使装置外的空气进入，导致进入瓶中的水的体积偏 小，测量结果偏低。 (3)点燃红磷后要立即伸入集气瓶，并塞紧塞子：伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大，测量结果偏高。 (4)待集气瓶冷却到室温后再打开止水夹：过早打开止水夹会使装置内气体的温度 偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低。 实验药品的选择 (1)药品的选择原则 ①能在空气中燃烧； ②只与空气中的氧气充分反应； ③燃烧的生成物为固体或生成的气体易被溶液吸收。 (2)实验中能否用下列药品代替红磷，请说明原因 ①铁丝： 不能，铁丝在氧气中能燃烧，在空气中只发生红热不能燃烧； ②镁条： 不能，镁条还能与空气中的氮气和二氧化碳反应； ③硫粉、炭粉：不能，硫粉、炭粉在空气中燃烧都生成气体，使装置内压强变化不 明显； 若选用硫粉做此实验，为达到实验目的，集气瓶中应事先加入氢氧化钠溶液 (或水)。 装置改进 (1)改进思路： 实验过程中不打开装置，使实验装置始终保持密闭(既环保又准确) 。 这样解决了教材中实验的两个问题： ①红磷在空气中燃烧污染环境； ②实验过程中，点燃红磷时需打开装置，容易造成装置漏气。 (2)常见的改进方法 角度1——改变点燃红磷的方法 角度 2——改变药品 角度 3——改变测量氧气体积的方法 专 题 练 习 模块二 教材实验 1．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（　　） A．O2、P2O5 B．P、P2O5 C．O2、P D．N2、P2O5 2．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．集气瓶中产生大量白烟 B．红磷燃烧一段时间后熄灭 C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶 D．集气瓶中水面最终上升至2处 3．如图所示是测定空气里氧气含量的装置，气密性良好。在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 （1）红磷燃烧的化学方程式为　 　。 （2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是　 　。 （3）实验结束后，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是　 　。 （4）待红磷熄灭装置冷却后，打开弹簧夹，观察到的现象是　 　；由此得出的结论是　 　。 （5）实验成功的关键在于　 　（任写两点）。 （6）由本实验可以推测氮气的物理性质　 　、化学性质　 　。 创新实验 4．利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1，用气体压力传感器测出该集气瓶中的气压变化如图2。下列说法不正确的是（　　） A．选用红磷是因为反应只消耗氧气，生成固态的五氧化二磷 B．AB段气压不变的原因是反应还未开始 C．CD段气压变化的原因只是红磷燃烧消耗氧气，使压强变小 D．导致DE段气压变化的实验操作是打开弹簧夹 5．可用如图装置来测定空气中氧气的含量，实验时点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球。对该实验的认识正确的是（　　） ①铜粉的用量不足会影响实验结果； ②实验结束后冷却到室温才能读数； ③气球的作用是调节气压并使氧气完全反应； ④在正常操作情况下，反应消耗氧气的体积应该约占反应前空气总体积的。 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ 6．