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主题三
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实验专攻二 空气中氧气含量的测定
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精例精析
1
必备知识
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突破训练
【原理】
利用红磷在密闭容器中燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷,而无气体生成,同时容器内压强减小,可以通过烧杯中的水进入集气瓶的体积来确定空气中氧气的体积分数。反应的化学方程式为 。
4P+5O2 2P2O5
点燃
必备知识
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
【步骤和现象】
1.如右图所示,点燃燃烧匙中的红磷,插入集气瓶
里,红磷燃烧放热,产生大量的白烟。
2.当燃烧停止、温度恢复到室温时,打开弹簧夹后,
烧杯中的水进入集气瓶中,约占集气瓶水面上方容积的 。
3.将燃着的木条插入集气瓶中,木条熄灭。
必备知识
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
【结论】
空气主要是由能够支持燃烧的氧气(约占体积的 )和不能支持燃烧的氮气(约占体积的 )组成的。
注意:①不能用木炭、硫黄、蜡烛、铁丝代替红磷进行实验。因为木炭、硫黄、蜡烛燃烧后有气体生成,容器内压强变化不大,烧杯中的水不能进入容器,而铁丝在空气中不能燃烧。但如果事先在集气瓶内装少量水或浓氢氧化钠溶液,则可以使用硫黄作反应物,因为氢氧化钠溶液可以吸收生成的二氧化硫气体。②实验时,红磷要足量,
必备知识
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
使装置内的氧气完全消耗。③装置气密性要良好,以免因装置不严密而影响测量结果。④点燃燃烧匙内的红磷后,将其伸入瓶内时动作要迅速,塞紧瓶塞,以免影响测量结果。⑤等集气瓶完全冷却后,才能打开弹簧夹,否则进入集气瓶内的水的体积小于集气瓶内空气体积的 。
必备知识
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
(2025·广州模拟)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。某校“我与化学”研究小组正在开展空气中氧气含量测定的数字化实验,实验装置如图1所示。在组装好装置后,使用激光笔引燃反应容器内的红磷,信息终端记录的红磷燃烧前后反应容器内压强变化曲线见图2。下列说法不正确的是( )
A.红磷燃烧时产生大量白烟
B.加入足量的红磷是为了充分消耗
容器内氧气
C.曲线a→b说明红磷燃烧放出热量
D.装置内温度,c点远低于a点
...
D
精例精析
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
1.(2024·深圳模拟)小雨利用如图甲所示的装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.实验体现了铜的导热性
B.取足量的白磷进行实验
是为了减少误差
C.反应时,集气瓶内可观察到白磷燃烧,产生大量白烟
D.倒吸入集气瓶中水的体积等于空气中氧气的体积
..
D
突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
2.(2024·济南模拟)化学小组的同学设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。已知试管容积为50 mL,注射器预装20 mL水,将胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后,试管内的白磷(白磷的着火点为40 ℃)开始燃烧,待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹,注射器中的水最终减少了10 mL。下列关于该实验的说法中,错误的是( )
A.试管中的细沙可防止试管炸裂
B.胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C.若试管中白磷的量不足,则实验测得氧气的
体积分数偏低
D.该实验说明空气中氧气的体积分数约为20%
..
B
突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
3.(2024·绥德三模)化学创新小组利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量。已知:塑料瓶的容积为300 mL;铁粉的体积忽略不计;塑料瓶始终沉在量筒底部。步骤如下:①将装有足量潮湿铁粉的软质塑料瓶旋紧瓶盖后放入量筒中;②向量筒中加水至V1 mL;③待液面不再变化后,记录量筒内水面为V2 mL。
下列说法不正确的是( )
A.V1-V2≈60
B.将潮湿铁粉换为干燥铁粉则无法完成实验
C.若铁粉不足,则会导致测量结果偏小
D.对比步骤②③的现象,可验证铁生锈需要氧气和水
...
D
突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
4.(2025·青岛)“追梦”小组在实验室中制取氧气并探究其性质,请回答下列问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验,从图1中选择最合适的发生和收集装置 (选填字母),反应的化学方程式为_____________________________,二氧化锰的作用是
。
BE
催化作用
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
(2)进行图2所示实验时,发现铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧、 ,放热,生成黑色固体,该反应的化学方程式为 。铁丝在
空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同,
原因是 .
。
火星四射
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
氧气具有助燃性,氧气浓度越大,燃烧越剧烈
突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
(3)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图3所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图4所示。
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是____________________。
②BC段曲线下降幅度明显
超过AB段,体现氧气的性
质是 .。
③图4中D点氧气的体积
分数约为 %。
分子在不断运动
密度大于空气
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突破训练
实验专攻二 空气中氧气含量的测定
感谢聆听
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