内容正文:
核心三 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
辽宁化学
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________用定量的方法研究了空气的成分。
1. 实验方法及原理:曲颈甑(盛空气)里加热汞。
<m></m> (银白色液体) <m></m>
(红色粉末)(消耗气体)
<m></m> (生成气体)
拉瓦锡
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2. 结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的_ _,氮气
化学性质不活泼,不燃烧也不支持燃烧。
<m></m>
二、空气中氧气含量的测定
1. 实验原理
利用物质在密闭容器中燃烧,消耗了容器内空气中的______,使密闭容器
内压强______(填“增大”或“减小”)。打开弹簧夹后,大气压将烧杯
内的水压入容器中。进入容器中水的体积即为消耗的氧气的体积。
氧气
减小
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2. 实验用品
药品:足量红磷
仪器:集气瓶、烧杯、燃烧匙、弹簧夹、导管
3. 实验装置
(1)实验中所用红磷必须足量的原因是
________________________。
(2)集气瓶内加入少量水的目的:一是__________;
二是____________________________________。
充分消耗集气瓶中的氧气
加速冷却
吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
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4. 反应原理:_ ___________________(用化学方程式表示)。
</m>
5. 实验步骤
(1)连接装置,检查装置的气密性。
(2)在集气瓶内加少量的水,并将水面上方空间分为5等份。
(3)用弹簧夹夹紧导管上的胶皮管。
(4)点燃红磷后,立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧橡胶塞。
(5)待红磷熄灭并冷却至室温后,再打开弹簧夹。
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6. 实验现象
(1)集气瓶中红磷燃烧,________________________。
(2)冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶
内,进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的_ _。
产生大量白烟,放出热量
<m></m>
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7. 实验结论
(1)空气中氧气的体积约占空气总体积的 <m></m> 。
(2)空气是混合物。
(3)红磷燃烧后集气瓶中剩余气体的主要成分是______________,根据
容器中水面不会继续上升,红磷停止燃烧,说明该气体具有的性质是
________________________________。
<m></m> (或氮气)
不能燃烧,不支持燃烧,难溶于水
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8. 误差分析
误差 原因 分析
测量结果偏小 红磷的量不足 氧气不能被完全耗尽
装置气密性不好 装置外的空气进入
实验后装置未冷却至室温就打开弹簧夹 红磷在空气中燃烧放出热量,造成装置内温度偏高,压强偏大
测量结果偏大 弹簧夹没有夹紧 装置内气体受热逸出
燃烧匙伸入过慢 装置内气体受热逸出
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9. 药品的选择
(1)药品的选择原则:①药品能在空气中燃烧;②药品只与氧气反应,不能消耗空气中的其他气体;③生成物最好为固体。
(2)红磷替代品的选择
①铁丝:不能,原因是______________________。
②镁条:不能,原因是镁条不仅和空气中的氧气发生反应,还会和空气中
的氮气、二氧化碳等发生反应,导致测量结果______(填“偏大”“偏小”
或“无影响”,下同)。
铁丝在空气中不能燃烧
偏大
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③木炭:不能,木炭在氧气中燃烧不仅会生成 <m></m> ,还可能会生成 <m></m> ,
气体不能完全被吸收,不能使装置内压强产生明显变化,使测得氧气含量
______。
④硫粉:不能,有二氧化硫气体生成,若将集气瓶中的水换为
______________,则硫粉也可代替红磷进行实验。
偏小
氢氧化钠溶液
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10. 装置的改进或创新
(1)改进原因及思路
改进原因:①将燃着的红磷伸入集气瓶中,会造成集气瓶内的空气受热膨胀
逸出,会使测量结果______(填“偏大”“偏小”或“无影响”);同时,
红磷在空气中燃烧会造成__________。
②集气瓶的刻度很粗略,且烧杯中的水沿导管进入集气瓶中时,会有部分液
体残留在导管中,使测量结果不准确。
偏大
环境污染
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改进思路:①在实验过程中不打开装置,使装置始终保持密闭。
②将烧杯换为量筒或将装置改为注射器,通过观察量筒中液体的体积变化或通过注射器活塞的移动情况,得出消耗氧气的体积。
(2)实验装置的改进
①点火方式的改进
以上装置的优点是____________________________。
对环境无污染,且测量误差小
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②测量方式的改进
a. 用量筒代替烧杯,使测量更精准,更便于读数(如图4)。
b. 用压强变化引起活塞推进的程度代替水测量(如图5)。
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