易错05 空气中氧气含量的探究 -2023-2024学年九年级化学上册易混易错微考点（人教版）

易错05 空气中氧气含量的探究 【易错分析】、燃磷法测定空气中氧气含量常见错误 错误类型 错误原因 错误分析 原理错误 未理解实验原理 不知道实验的物理原理是：燃烧前后造成集气瓶内外形成压强差 药品选择错误 选择木炭作为耗氧物质 会产生二氧化碳气体，不能形成压强差。 选择硫作为耗氧物质 会产生二氧化硫气体，不能形成压强差。 选择铁作为耗氧物质 氧气浓度低，铁丝不能燃烧，无法耗去氧气，造成实验不能成功 装置问题 装置的气密性不好 由于气密性不好，造成实验结果偏小。 操作错误 未使用弹簧夹 造成实验结果偏小。 未冷却至室温打开弹簧夹 造成实验结果偏小。 点燃红磷后插入速度过慢，未及时塞紧橡皮塞 造成实验结果偏大。 误差分析错误 不能正确分析产生的错误原因 得出错误结论 【错题纠正】 （2022·浙江温州·统考中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。 在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 (1)小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 _____。 (2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 _____。（用V1、V2、V3表示） (3)小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 _____ 【知识清单】 燃磷法测定氧气的含量 药品选择 ①选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应；该药品燃烧后的生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计； ②不能用木炭硫、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体，会弥补所消耗氧气的体积使集气瓶内压强变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进人容器内水的体积即为减少的氧气的体积。红磷燃烧的文字表达式为: 实验装置 仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴（点燃红磷时使用） 实验步骤 ①连接装置并检查装置的气密性； ②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号； ③ 用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧； ④ 燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及睡眠的变化情况。 实验现象 ①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 实验分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体,极易溶于水且几乎不占有体积,燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气体减少,压强减小冷却后,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压人的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积 实验结论 ①氧气约占空气总体积的 1/5； ②氮气不燃烧、不支持燃烧且不易溶于水 注意事项 ①红磷要过量：如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 ②装置必须密封：若装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得的氧气的体积分数偏小。 ③冷却后打开弹簧夹：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。 ④插入燃烧匙的速度要快：插入燃烧匙的速度若是太慢，瓶内部分空气受热会逸出，所以进入集气瓶内的水的体积会增大，会引起测量结果大于1/5。 ⑤弹簧夹要夹紧：弹簧夹若是没有夹紧，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，使得最后进入集气瓶内的水的体积会增大，从而使测量结果大于1/5。 ⑥实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。因为硫或木炭燃烧后生成的是二