2.1.2 空气中氧气含量的测定-【一战成名新中考】2025辽宁中考化学·一轮复习·基础夯实练（讲册）

基础夯实练·辽宁化学 主 题 二 物 质 的 性 质 与 应 用 【特别提醒】①空气成分含量是指体积分数,而非质量分数;②稀有气体在通电时发出不 同颜色的光,属于物理变化。 2. 空气的污染和防治 (1)空气污染物及其危害 ①颗粒污染物:可吸入颗粒物 PM10( ) 、细颗粒物 PM2. 5( ) →形成雾霾。 ②气体污染物:SO2、NO2、CO、臭氧等,其中　 SO2 　 、　 NO2 　 会导致酸雨 pH<5. 6( ) 。 (2)防治措施:加强空气质量监测,使用清洁能源,积极植树、种草等。 【易错警示】①二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,大气中二氧化碳含量过高 会加剧　 　 　 　 　 　 ;②空气质量指数越大,空气质量级别越高,空气污染程度越　 　 　 (填“重”或“轻”)。 命题点 2　 空气中氧气含量的测定 法国化学家　 拉瓦锡　 最早通过定量的方法研究了空气的成分,得出了空气由　 氮气　 和　 氧气　 组成的结论。 空气中氧气含量的测定　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示。 　 　 一阶 教材要点梳理 1. 反应原理:　 4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2O5 　 (填化学方程式)。 2. 实验步骤 (1)连接仪器,　 检查装置气密性　 。 (2)在集气瓶内加入少量水(目的:一是　 吸收热量　 ;二是　 吸收生成的五氧化二磷　 ),将 水面上方空间分为 5 等份,并做好标记。 用弹簧夹夹紧乳胶管。 (3)燃烧匙内放入足量红磷(目的:　 充分消耗装置内的氧气　 ),点燃红磷后立即伸入瓶中 并把橡胶塞塞紧。 (4)待红磷熄灭并　 冷却至室温　 后,打开弹簧夹,观察实验现象。 3. 实验现象 (1)集气瓶中红磷燃烧,产生　 大量白烟　 ,放出热量。 (2)打开弹簧夹后,烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升(约至刻度 1 处)。 4. 【拓展】实验结论:空气中氧气的　 体积　 约占空气总体积的　 　 　 　 　 。 实验结束后,集 气瓶内剩余气体的主要成分为　 氮气(N2) 　 。 11 基础夯实练·辽宁化学 主 题 二 物 质 的 性 质 与 应 用 二阶 质疑与反思 5. 试剂选用 (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。 【特别提醒】若用木炭或硫粉代替红磷,则要将集气瓶中的水替换成 NaOH 溶液。 6. 误差分析 误差 原因分析 测定结 果偏小 ①　 红磷量不足　 ,未能耗尽装置中的氧气;②　 装置漏气　 ,装置外的空气在冷却 过程中进入装置;③未冷却至室温就打开弹簧夹,集气瓶内气体温度偏高,压强偏大 测定结 果偏大 ①　 弹簧夹没有夹紧　 ,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热膨胀沿导管逸出;②燃烧 匙伸入集气瓶过慢,集气瓶内气体因受热膨胀逸出 三阶 拓展与延伸 7. 装置改进 图 1 　 图 2 　 图 3 　 图 4 (1)点燃方式:利用太阳光(如图 1)或电热棒(如图 2)点燃红磷,对环境无污染且能减小 实验误差。 (2)测量方式:如图 3、图 4 所示,利用活塞移动情况来测定空气中氧气含量。 图 4 实验中, 待反应结束,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器活塞从 10 mL 刻度处缓慢移动至 　 2　 mL 刻度处停止。 8. 原理创新 图 1 　 　 　 图 2 原理分析:红磷燃烧消耗氧气不够彻底,用铜丝、铁粉等进行实验可提高实验的精确度。 (1)如图 1,实验的原理是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (用化学方程式表示),实验过程中反复 推拉两端注射器活塞的目的是　 将装置内的氧气消耗尽　 。 (2)如图 2,在实验时,加入活性炭粉、饱和食盐水,其目的是 　 。 21 基础夯实练·辽宁化学 主 题 二 物 质 的 性 质 与 应 用 9. 数字化实验 　 　 如图 1 是用传感器测定装置内各物理量的实验装置,图 2 是用传感器测定实验中温 度、氧气浓度和压强的变化曲线,其中代表压强变化趋势的是　 X　 　 　 曲线,Y 曲线表示 　 温度　 　 　 变化趋势,图中 AB 段明显升高的原因是　 红磷燃烧放热,温度升高,压强增　 , BC 段明显下降的原因是　 氧气消耗,红磷熄灭,装置冷却至室温　 　 ,导致 CD 段变化的操作 是　 打开弹簧夹　 　 　 。 图 1 　 　 　 图 2 命题点 3　 氧气的性质 [2024. 11(3)(4)] 1. 组成与构成:氧气由　 氧元素　 组成,由　 氧分子　 构成,每个氧分子由　 2 个氧原子　 构 成。 氧气的化学式为　 O2 　 。 2. 氧气的性质 (1)物理性质:标准状况下,氧气是　 无色　 、　 无臭　 的气体,　 不易　 溶于水(可用排水 法收集),密度比空气　 略大　 (可用向上排空气法收集),液态和固态都是　 淡蓝　 色。 (2)化学性质:氧气能支持燃烧,具有　 助燃性　 ,能使带火星的木条复燃,但不具有可燃 性,不能作燃料。 3. 常见物质与氧气反应 (1)非金属单质+氧气→非金属氧化物 物质 燃烧现象 化学方程式 木炭 在空气中持续红热,在氧气中发出　 白光　 , 生成　 能使澄清石灰水变浑浊　 的气体, 并放出热量 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (完全燃烧) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (不完全燃烧) 氧气的量不同,生成物可能不同 硫 在空气中发出微弱的　 淡蓝色　 火焰,在 氧气中发出　 蓝紫色　 火焰,都有刺激性 气味的气体产生,并放出热量 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 氢气 发出　 淡蓝色　 火焰,在火焰上方罩一个 干燥的烧杯,烧杯内壁有　 无色液滴　 出 现,放出热量 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 31 ⑤2H2 +O2 点燃 􀪅􀪅 2H2 O(合理即可) ⑥C+O2 点燃 􀪅􀪅 CO2(或 2C+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO) ⑦S+O2 点燃 􀪅􀪅 SO2 ⑧4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2 O5 ⑨3Fe+2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3 O4 ⑩2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅 2MgO 􀃊􀁉􀁓4Al+3O2 􀪅􀪅 2Al2 O3 􀃊􀁉􀁔2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO 􀃊􀁉􀁕2CO+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 􀃊􀁉􀁖CH4 +2O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 +2H2 O 􀃊􀁉􀁗C2 H5 OH+3O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 +3H2 O 命题点 1　 空气的成分及用途、污染与防治 1. 混合物　 78%　 不活泼 　 保护气 　 氮肥 　 21%　 供给呼 吸　 支持燃烧　 0. 03%　 灭火　 人工增雨　 光合作用 2. (1)②SO2 　 NO2 　 【易错警示】①温室效应　 ②重 命题点 2　 空气中氧气含量的测定 拉瓦锡　 氮气　 氧气 【实验一遍过】空气中氧气含量的测定 1. 4P+5O2 点燃 􀪅􀪅 2P2 O5 2. (1)检查装置气密性 (2)吸收热量　 吸收生成的五氧化二磷 (3)充分消耗装置内的氧气 (4)冷却至室温 3. (1)大量白烟 4. 体积　 1 5 　 氮气(N2 ) 5. (2)铁丝在空气中不能燃烧 6. 红磷量不足　 装置漏气　 弹簧夹没有夹紧 7. (2)2 8. (1)2Cu+O2 △ 􀪅􀪅 2CuO　 将装置内的氧气消耗尽 (2)加快铁锈蚀的速率 9. X　 温度　 红磷燃烧放热,温度升高,压强增大 　 氧气消 耗,红磷熄灭,装置冷却至室温　 打开弹簧夹 命题点 3　 氧气的性质 1. 氧元素　 氧分子　 2 个氧原子　 O2 2. (1)无色　 无臭　 不易　 略大　 淡蓝　 (2)助燃性 3. (1)白光　 能使澄清石灰水变浑浊　 C+O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 2C+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO　 淡蓝色　 蓝紫色　 S+O2 点燃 􀪅􀪅 SO2 　 淡 蓝色　 无色液滴　 2H2 +O2 点燃 􀪅􀪅 2H2 O (2) 剧烈燃烧,火星四射 　 黑色固体 　 3Fe + 2O2 点燃 􀪅􀪅 Fe3 O4 　 耀眼白光　 白色固体　 2Mg+O2 点燃 􀪅􀪅 2MgO (3) 蓝色 　 2CO + O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 　 CH4 + 2O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 + 2H2 O　 C2 H5 OH+3O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 +3H2 O 【小实验】 (1)使木炭与氧气充分反应　 变浑浊 (2)吸收硫燃烧产生的二氧化硫,防止其污染空气 (3)引燃铁丝　 增大铁丝的受热面积　 防止生成的高温熔 融物溅落,使集气瓶瓶底炸裂　 细沙 命题点 4　 氧气的制取 1. 沸点　 物理 大单元 2　 碳和碳的氧化物 构建物质网络关系 (1)A:C(或 O2 )　 B:CO (2)①2C+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO(合理即可) ②C+O2 点燃 􀪅􀪅 CO2(合理即可) ③2CO+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2(合理即可) ④CO2 +C 高温 􀪅􀪅 2CO ⑤C2 H5 OH+3O2 点燃 􀪅􀪅 2CO2 +3H2 O ⑥CH4 +2O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 +2H2 O ⑦CO2 +H2 O 􀪅􀪅 H2 CO3 ⑧H2 CO3 􀪅􀪅 H2 O+CO2 ↑ ⑨CO2 +Ca(OH) 2 􀪅􀪅 CaCO3 ↓+H2 O ⑩CaCO3 +2HCl 􀪅􀪅 CaCl2 +H2 O+CO2 ↑(合理即可) 􀃊􀁉􀁓CO2 +2NaOH 􀪅􀪅 Na2 CO3 +H2 O 􀃊􀁉􀁔Na2 CO3 +2HCl 􀪅􀪅 2NaCl+H2 O+CO2 ↑(合理即可) 命题点 1　 碳单质的性质和用途 1. 硬　 导电　 碳元素　 碳原子的排列方式 【备考补充】物理 2. 不活泼(或稳定)　 C+O2 点燃 􀪅􀪅 CO2 　 2C+O2 点燃 􀪅􀪅 2CO C+ 2CuO 高温 􀪅􀪅 2Cu + CO2 ↑ 　 红色 　 浑浊 　 3C + 2Fe2 O3 高温 􀪅􀪅 4Fe+3CO2 ↑　 C+CO2 高温 􀪅􀪅 2CO 【小实验】 (1)黑色固体逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊 C+2CuO 高温 􀪅􀪅 2Cu+CO2 ↑　 还原 (2)集中火焰,提高温度 　 防止冷凝水流至热的试管底部, 避免试管炸裂 (3)CO 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 85