内容正文:
核心知识三 初中必须掌握的化学物质
空气 氧气
命题点2 空气中氧气含量的测定(2019.17)
福建化学
化学
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一、拉瓦锡对空气成分的研究
二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,得出
了空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积 <m></m> 的结论。
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二、空气中氧气含量的测定
1. 实验药品:红磷
2.实验装置
(1)实验中所用红磷必须足量的原因是______________
__________。
充分消耗集气瓶中的氧气
(2)集气瓶内加入少量水的目的:一是__________;二是______________
______________________。
加速冷却
吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
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3.实验原理
(1)物质在密闭的容器中燃烧,消耗集气瓶内空气中的氧气,使容器中
__________,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。
压强减小
(2)红磷燃烧的化学方程式为_ __________________。
<m></m>
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4.实验现象
(1)红磷燃烧,放热,______________。[2019.17(1)第1空]
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
集气瓶内的水的液面上升至刻度___处。
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5.实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的_ _。
<m></m>
结论拓展(1)由该实验可以推出空气属于________(填“混合物”或
“纯净物”)。
混合物
(2)实验结束后,集气瓶中剩余气体的主要成分是____, 可推出该气体具
有的性质是_____________________________。
<m></m>
难溶于水,不燃烧也不支持燃烧
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6.实验反思与评价
(1)药品选用(在原装置不变的基础上)
①不能用木炭、硫代替红磷,因为木炭、硫在空气中燃烧生成气体,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,__________________________;
因为铁丝在空气中不能燃烧
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。
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【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。
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(2)偏差分析
偏差 原因 操作要领
测量结果
偏小 ______________,氧气不能被耗尽 红磷要足量
__________,装置外的空气进入 实验前应检查装置的气
密性
未冷却至室温就打开弹簧夹,装置内气温偏
高,压强偏大,导致进入瓶中水的体积偏小 待集气瓶内气温冷却至
室温后再打开弹簧夹
测量结果
偏大 ______________,红磷燃烧时集气瓶内空
气受热膨胀,顺着导管逸出 弹簧夹要夹紧
燃烧匙伸入过慢,装置内的气体受热逸出,
导致进入瓶中水的体积偏大 点燃红磷后应将燃烧匙
快速伸入集气瓶中
红磷的量不足
装置漏气
弹簧夹没夹紧
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(3)实验装置改进
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。
①点燃方式及装置改进
②实验原理改进
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a.装置D中用铜丝代替红磷,对密闭玻璃管进行加热,并反复推拉两端注射器的活塞,目的是_______________________________。这样改进的优点是________________________________。
使装置中的铜丝与氧气充分反应
减小实验误差,使测定结果更准确
b.装置 <m></m> 中利用________的原理来测定空气中氧气的含量,这样改进的优点是________________。在用铁粉进行实验时,通常加入活性炭、水及少量食盐,其目的是______________。
铁锈蚀
环保、减少污染
加快铁粉锈蚀
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实验拓展 数字化实验
如图是利用燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验,可以用传感器技术实
时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化,三条曲线变化趋势如
图2所示。
图1
图2
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其中 <m></m> 曲线表示______的变化,代表温度变化趋势的是___曲线,图中 <m></m>
段明显升高的原因是____________