内容正文:
化 学
2025人教
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第二单元 空气和氧气
实验探究(一) 测定空气中氧气的含量
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实验原理 红磷在密闭容器中与空气中的氧气发生反应
(消耗气体),生成固体,使密闭容器中压强减小,在大
气压的作用下,烧杯中的水被压入容器,进入容器中水的
体积等于消耗的氧气的体积
实验用品 红磷、集气瓶、燃烧匙、烧杯、导管、弹簧夹、水等
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实验装置 _________________________________________________
文字表达式 _ __________________________
红磷氧气 五氧化二磷
续表
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实验现象 ①红磷燃烧发出黄色火焰,产生大量______,放出热量;
②装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进
入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶中原有空气
总体积的__
实验结论 ①氧气可以支持燃烧;
②空气中的氧气约占空气总体积的__
白烟
续表
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(1)红磷燃烧后集气瓶内剩余气体主要是______,该气体具
有的性质是__________________________________;空气属于________
(填“纯净物”或“混合物”)。
氮气
不易溶于水,不燃烧,也不支持燃烧
混合物
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(2) 利用图示装置测定空气中氧气含量时,
①若结果明显偏低,可能是哪些原因导致的?(写三条即可)
[答案] 红磷的量不足;装置漏气;装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
(合理即可)
②测定结果偏大的原因有哪些?(写两条即可)
[答案] 弹簧夹未夹紧;点燃红磷后伸入集气瓶不够迅速。
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(1)本实验中红磷能否用木炭粉、硫粉、铁丝或镁条代替?
请说明理由。
[答案] 不能。木炭粉和硫粉在空气中燃烧生成气体,使密闭容器中压强
变化不大;铁丝不能在空气中燃烧;镁条不仅和氧气反应,还会和空气
中的氮气、二氧化碳发生反应。
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(2)如何对装置进行改进,便可用硫粉代替红磷进行实验?
[答案] 用碱性溶液替代集气瓶内的水。
(3)集气瓶中水的作用?
[答案] 吸收热量;吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气。
(4)综上所述,红磷的替代品应满足的条件:①可燃物只与空气中的氧
气反应;②生成物________________________________________。
最好是固体,或生成的气体可以被完全吸收
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3. 利用凸透镜将太阳光聚焦点燃红磷(如图1所示),电
热丝加热红磷(如图2所示)或用热水加热点燃白磷(如图3所示)。改
进方案的优点是__________________________________________。
装置密闭,对环境无污染,提高实验的准确度
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4. 图1和图2中实验分别利用活塞和量筒测体积变化,优点
是__________________;图2实验结束后冷却至室温,最终量筒中液面约
降至____ 刻度线处。
使测量结果更准确
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5. 点燃红磷,待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹
簧夹。同学们利用数字化传感器对压强进行了测量,得到的曲线如图所
示。下列有关图的分析不正确的是_____。(填字母)
BD
A. 段压强增大的主要原因是燃烧放热
B. 点时红磷熄灭
C. 段压强增大的主要原因是打开弹簧夹,
烧杯中的水进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷做此实验,集气瓶内压
强变化趋势与图中所示基本一致
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6. 暖宝宝中发热剂的主要成分是铁粉、水和无机盐等,
发热剂能代替红磷测定空气中氧气的含量(装置如图所示,原理是铁粉
反应消耗氧气生成固体)。下列对此改进实验的叙述错误的是( )
C
A.此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入集气
瓶中水的体积
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验中发热剂量的多少不影响测量结果
D.此实验测出氧气的体积分数约是
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7. [2023长沙月考改编] 某化学兴趣小组对“空气中氧
气含量的测定”展开学习:
【教材赏析】
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡用图1的装置定量研究了空气的成
分,得出了空气由____________组成的结论。
氮气和氧气
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【教材实验】
(2)现在我们学习的课本上,是用图2装置中燃烧红磷的方法测定空气
中氧气的含量。下列操作中,会导致实验失败的做法有_____。(填字母)
CD
A.实验前检查装置的气密性
B.燃烧匙中装过量的红磷
C.点燃红磷后将燃烧匙缓慢插入瓶中
D.未等装置冷却至室温就打开了弹簧夹
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【创新实验】有同学设计了图3进行实验。集气瓶容积 ,实验前
集气瓶中装了水,量筒中水的液面读数为 ,装置不漏气且
红磷足量,然后按图连好仪器,接通电热棒,红磷立即被点燃。
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(3)若实验开始时忘记夹紧装置中的弹簧夹,当红磷被点燃后,开始阶
段在量筒中会观察到的现象是_____________________________________
_____________。
集气瓶中的液体沿导管进入量筒中,量筒内液面上升
(4)若各项操作都正确,根据理论预测,实验结束后量筒中水的液面读
数约为____ 。
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