02 空气中氧气含量的测定-【一战成名新中考】2024安徽中考化学·基础夯实练

基础夯实练·安徽化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 命题点２　空气中氧气含量的测定 ［２０２０．１６（３）；２０１５．９Ａ］ 一、化学史：法国化学家　拉瓦锡　最早通过金属汞与氧气的反应，用定量的方法研究了空气 的成分，得出空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积 １ ５的结论。 二、空气中氧气含量的测定 方法一　燃磷法测定空气中的氧气含量 一阶 教材要点梳理 １．实验原理：  红磷在密闭容器中燃烧只与空气中的　氧气　发生反应，  使密闭容器中的压强减 小，水被压入容器，进入容器中水的　体积　约等于被消耗氧气的体积。反应的化学方程式 为　４Ｐ＋５Ｏ２　　 ２Ｐ２Ｏ５　。 ２．实验药品及装置（２０１５．９Ａ） ３．实验现象 （１）红磷燃烧，放出　热量　，产生大量　白烟　。 （２）装置冷却至室温后，打开弹簧夹，集气瓶内水面约上升至刻度　１　处，约占瓶内原有空 气总体积的　　　　　。 ４．实验结论：氧气的体积约占空气总体积的　　　　。 结论拓展 实验结束后，集气瓶内剩余气体的主要成分为　氮气（或Ｎ２）　，根据实验现 象分析，该气体具有的物理性质是　难溶于水　，化学性质是　不燃烧也不支持燃烧　。 二阶 质疑与反思 ５．药品的替代 （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。 思维拓展 若要用硫代替红磷，需要将集气瓶内的水换成　氢氧化钠溶液　。 （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。 反思总结 红磷替代品应满足的条件：①物质能够在空气中燃烧；②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；③物质与氧气反应时不生成气体或生成的气体 可以被集气瓶内液体完全吸收。 ８１ 基础夯实练·安徽化学 核 心 三 初 中 必 须 掌 握 的 化 学 物 质 ６．实验误差分析 偏差 原因 分析 测量结果　偏小　（填“偏 大”或“偏小”，下同） 　红磷的量不足　 氧气没有被完全消耗 　红磷的量不足　 装置外的空气进入 装置未冷却至室温就打开弹簧夹 进入集气瓶中的水偏少 测量结果　偏大　 弹簧夹未夹紧 　装置内的气体受热逸出　 燃烧匙伸入过慢 装置内的气体受热逸出 三阶 改进与创新 ７．实验装置的改进与创新 （１）改进原因：①将燃着的红磷伸入集气瓶内时，会造成集气瓶内气体逸出，使得测量结果偏 大；②红磷燃烧产生的五氧化二磷会污染空气；③烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，会有少 量水残留在导管中，影响实验结果。 （２）实验装置的改进和创新 　　 　　 　　 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、 热等间接点燃密闭装置 中的白磷，如图Ａ、Ｂ、Ｄ所示；优点是　既可减小实验误差，同时操作简便，又不污染环境　。 ②改变测量方式：将烧杯改为量筒或注射器，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，得出消耗的氧气体积，测量结果更精确，更便于读数，如图Ｃ、Ｄ。 ③改变原理：如图Ｅ，实验过程中要反复推拉两端注射器的活塞，目的是　使铜与氧气充分反 应　。如图Ｆ，通过铁锈蚀的方法来测定空气中氧气的含量，这样改进的优点是　环保（或可 减少污染）　。在用铁粉进行实验时，水中通常加入少量食盐，其目的是　加快铁粉锈蚀，缩 短反应时间　　　　　　。 　　 方法二　铜氧化法测定空气中氧气的含量 １．实验原理：通过加热铜粉消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强　减小　，根据注射器中 气体体积减小量来确定空气中氧气的含量。反应的化学方程式为　２Ｃｕ＋Ｏ２　　　２ＣｕＯ　。 ２．实验装置及实验现象 　 （１）红色粉末逐渐变为　黑　色。 （２）装置冷却至室温后注射器活塞向　右　 （填“左”或“右”）移动一定距离。 ３．实验结论：氧气约占空气总体积的　　　　。 ９１ 参考答案·安徽化学 １３．（１）解：反应生成ＣＯ２的质量为１６０．０ｇ＋１５．０ｇ－１７０．６ｇ ＝４．４ｇ， 设１５．０ｇ鸡蛋壳中ＣａＣＯ３的质量为ｘ。 ＣａＣＯ３ ＋２ＨＣｌ ＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ １００ ４４ ｘ ４．４ｇ １００ ４４＝ ｘ ４．４ｇ　ｘ＝１０．０ｇ 则该鸡蛋壳中 ＣａＣＯ３的质量分数约为 １０．０ｇ １５．０ｇ×１００％≈ ６６．７％ 答：鸡蛋壳中ＣａＣＯ３的质量分数约为６６．７％。 （２）        剩余固体中可能有部分碳酸钙未反应 基础夯实练 核心一　化学用语 命题点１　构成物质的微粒及微粒的性质 一、化学性质　化学变化　原子　原子团　可以　不可　小 　运动　间隔 二、质量　体积