内容正文:
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第二部分 滚动微专题
微专题1 空气中氧气含量的测定
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01
专题分析
02
针对训练
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一、利用红磷燃烧测定空气中的氧气含量
考点1 实验原理
红磷燃烧,消耗集气瓶中的______,使集气瓶内压强______
(填“增大”或“减小”),水在大气压的作用下进入集气瓶中。集气瓶中
氧气的体积等于进入集气瓶中水的体积。
氧气
减小
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考点2 实验试剂、仪器和装置
(1)实验试剂:红磷、水。红磷燃烧的化学方程式:
___________________。
(2)实验仪器:集气瓶、________、橡胶塞、导管、乳胶管、弹
簧夹、烧杯等。
燃烧匙
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(3)实验装置:如右图。
集气瓶内水的作用:①____________________;
②__________________________。
降低集气瓶中的温度
吸收反应生成的五氧化二磷
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考点3 实验现象
(1)红磷燃烧的现象为________________________。
(2)装置冷却至室温后,打开弹簧夹,沿导管进入集气瓶中的水
的体积约占集气瓶中空气总体积的_____。
放出热量,产生大量白烟
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考点4 实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的_____。
实验分析:红磷燃烧后集气瓶内剩余的气体主要是______。该气体
具有的性质是____________________、__________。
氮气
不燃烧也不支持燃烧
难溶于水
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考点5 造成实验误差的可能原因
误 差 造成误差的可能原因
测量结果
偏小 装置的气密性不好(装置外的空气进入瓶内)
红磷不足(氧气不能被完全消耗)
未冷却到室温就打开了弹簧夹(瓶内温度偏高,压强偏大,
使进入瓶内的水偏少)
待装置冷却后,一小部分水滞留于导管中,使进入瓶内的水
偏少
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测量结果
偏大 燃烧匙放入的速度过慢(瓶内的气体受热膨胀,从瓶口逸
出)
乳胶管未夹紧(瓶内的气体受热膨胀,从导管口逸出)
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二、实验拓展
考点1 实验试剂选择
实验室用燃烧法测定空气中的氧气含量时,能否用木炭、硫粉或铁
丝代替红磷?若不能,请说明原因;若能,指出改进方法。
(1)木炭:______,___________________________________________
_________________________。
(2)硫粉:____,_____________________________________________
___。(提示:二氧化硫能被氢氧化钠溶液吸收)
不能
因为生成的气体和不能被集气瓶内的水完全吸收,无法形成压强差
能
应在集气瓶中加入氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫
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(3)铁丝:______,__________________________。
结论:用燃烧法测定空气中氧气的体积分数时,选择的试剂应满足
的条件是______________________________________________________
_______________。
不能
因为铁丝在空气中不能燃烧
只能和空气中的氧气反应,能在空气中燃烧,反应的生成物不影响测定结果
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考点2 装置改进
(1)实验原理改进
改进原因:当氧气体积分数较低时,红磷无法继续燃烧。
改进方法:可以改变耗氧剂,如可以利用铁生锈、铜丝加热的原理。
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①装置 集气瓶内壁用水均匀涂覆铁粉除氧剂,利用________的
原理测定空气中氧气的体积分数。
②装置 反复推拉两端注射器的活塞,目的是________________。
③与教材实验相比,这两种实验测定方式的优点是______________
_____________________。
铁生锈
使氧气充分反应
消耗氧气更彻底(或其他合理答案)
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(2)点燃方式改进
改进原因:在空气中点燃红磷时生成的五氧化二磷有毒,会污染空
气;燃烧匙伸入集气瓶的时候会造成瓶内气体膨胀逸出。
改进方法:实验过程中不打开橡胶塞,使装置始终保持密闭,减小
实验误差。
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①装置 利用凸透镜将太阳光聚焦,以点燃红磷。
②装置 电热丝的作用是____________________。
③装置 将试剂改成白磷的原因是___________________________
______________________________。
提供热源,点燃红磷
白磷的着火点比红磷低,热水的温度就可以达到白磷的着火点
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1.(2024·嘉定区一模)利用如图所示装置测定空气中
氧气的含量。下列叙述不正确的是( )。
B
A. 红磷需足量
B. 红磷的作用是提供热量
C. 瓶中液面最终上升至1处
D. 用激光笔点燃红磷可防止烟尘污染
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2.(2024·安徽模拟)某同学利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,
其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测
定,其变化如图乙所示。下列分析合理的是( )。
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A. 时刻后的一段时间内能观察到白磷燃烧产生大量白烟
B. 时刻,燃烧匙内的白磷停止燃烧
C. 时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增大,其原因是温度升高
D. 通过和 时刻瓶内的气压,可以计算得出氧气约占空气质量的
√
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3.(2024·合肥二模)用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装
入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积为
)旋紧瓶盖放入其中,待瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如
图所示。下列说法不正确的是( )。
D
A. 矿泉水瓶需气密性好
B. 实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内
压强减小
C. 实验测得氧气体积分数约为
D. 铁粉用量越多,测得的氧气体积分数
越大
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4.(2024· 瑶海区)某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积
分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧反应的化学方程式是_ _________________。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最
终测得的数据会______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
偏大
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Ⅱ.图2实验中,小组成员利
用传感器记录集气瓶内氧气浓
度随时间变化的情况。
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(3)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完
全的依据是_____________________________。
完全反应后氧气的浓度是
(4)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但
在 时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷的
量充足,其可能的原因是______________。
装置突然漏气
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5.(2024秋·云龙区)空气中氧气含量测定的再认识。
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[经典赏析] 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
(装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有______(填标号)。
BCD
A. 实验过程中没有污染
B. 在汞槽中起到液封的作用
C. 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
D. 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
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[实验回顾] 实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量
(装置如图2)。待冷却至室温后,集气瓶内剩余气体的主要成分是___
(填标号)。
D
A. 五氧化二磷 B. 氦气和氧气 C. 纯净的氦气 D. 氮气
兴趣小组的同学用该方法测出的氧气含量常常远低于 。
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[提出问题]为什么用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量会偏小?
[进行猜想] (1)装置漏气;(2)__________,装置内氧气有剩余;
(3)____________________________。
红磷不足
没有冷却至室温就打开弹簧夹
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[实验与交流] 在老师的指导下,小王分别用过量的红磷和白磷进行
该实验,用氧气浓度传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为 和
。请从燃烧条件的角度分析上述两个结果存在较大差异的主要原
因:______________________________________。
白磷燃烧需要的氧气的最低浓度低于红磷
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[实验探究1]小张根据铁生锈的原理,探究用铁能否准确测定空气中
氧气的含量(装置如图3)。根据7天测得的数据,计算出空气中氧气的
含量为 。
[交流与反思] 与红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主
要优点是______________________________________。
装置内残留的氧气更少,实验结果更准确
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[实验探究2] 为了加快反应速率,小东通过查阅资料,利用铁粉、炭
粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。8分钟后测得的数据如
下表所示:
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
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空气中氧气的含量约为_______(结果保留一位小数)。
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[结论与反思] 通过上述实验探究,选择_________________________
___进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差。
铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水
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$$