资源简介

实验活动一　空气中氧气含量的测定
1.实验装置
2.实验用品:红磷、水。
3.实验原理:利用红磷燃烧消耗　　　　　的集气瓶内空气中的氧气,使集气瓶内压强　　　　,在大气压的作用下,进入集气瓶内的　　　　即为减少的氧气的体积。
文字表达式:+
4.实验步骤:①连接仪器,　 ;
②在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为　　　　等份;③用弹簧夹夹紧胶皮管;④点燃红磷后,　　 　　(填“迅速”或“缓慢”)插入集气瓶中,塞好胶塞,观察瓶内现象;⑤待红磷熄灭并
　 , 打开弹簧夹,观察现象。
5.实验现象:红磷燃烧,产生　　　　,并　　　　热量;冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶中的水面上升,上升的体积约占集气瓶内空气总体积的　　　　。
6.实验结论:　 。
7.实验误差分析
项目 因素 影响
测定结 果小于 1/5 　　　 反应结束后外界空气进入集气瓶
红磷量　　　 氧气不能完全被消耗
未待装置　　　　到室温就打开弹簧夹 温度较高,气体膨胀,剩余气体占有较大的体积
测定结 果大于 1/5 点燃的红磷插入瓶中后未立即塞紧瓶塞 空气受热膨胀,部分逸出
最初弹簧夹未夹紧 部分空气受热膨胀逸出
8.实验拓展:教材中实验的缺点为红磷在外界点燃,产生的白烟会　　　　　　　　　　;红磷在外界点燃后伸入集气瓶中时　　　　　　　　　　,导致测定误差。改进:
改变点燃红磷的方法 换试剂
① ② ① ②
磷+氧气五氧化二磷 铜+氧气氧化铜
①钟罩内　　　　　　,上升的水的体积约占空气体积的　　　　; ②通电后,红磷燃烧,一段时间后　　　　　　　 ①白磷燃烧,活塞先向　　　移动,冷却后,活塞左移至刻度　　　处; ②铜粉变　　　,注射器活塞先向两侧移动,冷却稳定后,两侧注射器都向中间移动,最终减少的气体约为　　　　　　　
减少　　　　　　,减小　　　　　　
1.如图装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是 (　　)
A.红磷的量多少都不影响实验结论
B.装置气密性不好会使测量结果偏大
C.红磷燃烧,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质
2.(项目化学习)(2024成都中考改编)空气中含有多少氧气呢 学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料:1.红磷在温度240 ℃时可以燃烧,白磷在温度40 ℃时可以燃烧。
2.相同的温度和体积下,气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
(1)二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是　　　　 　　 　　　　
　　　　,产生该现象的原因是　 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为　　　　(填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是　　 　　。
【优化与实验】
同学们利用图2装置进行多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)图5中BC段压强增大,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。白磷消耗的氧气占空气体积的　　　　%(精确到0.01%)。
【反思与交流】
(6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端,可选择的替代试剂有　　　　　　　　(写一种)。
【详解答案】
实验内容
3.密闭　减小　水的体积
4.①检查装置的气密性　②5　④迅速　⑤冷却至室温
5.大量白烟　放出　
6.氧气约占空气体积的
7.装置漏气　不足　冷却
8.污染空气　部分空气受热膨胀逸出　水面上升　　U形管左侧水面上升至大约1刻度处　右　8　黑　注射器和硬质玻璃管内气体总体积的　空气污染　测定误差
实验习题
1.D　解析:红磷足量,能够耗尽氧气,是实验成功的关键之一。装置气密性不好,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中,会使得进入装置的水的含量减小,测得氧气的体积偏小。红磷燃烧熄灭后不能立刻打开弹簧夹,因为此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积。足量的红磷燃烧一段时间后熄灭,说明剩余的主要气体氮气不能燃烧,不能支持燃烧;打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,且进入的水约占集气瓶体积的五分之一,水不再继续进入,说明氮气难溶于水,所以通过实验还可以了解氮气的一些性质。
2.(1)汞液面上升　汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小
(2)④①③②　(3)氮气
(4)反应结束后,温度下降气体逐渐混合均匀(或温度下降水蒸气变成液态,氧气含量增大)
(5)反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大　19.37
(6)铜粉
解析:(4)白磷燃烧消耗氧气并放出热量,而其他气体不变,氧气的含量逐渐减小,但反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大。(5)红磷燃烧放热,温度升高,装置内压强增大,消耗氧气,装置内压强减小,温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压,所以BC段压强增大;用题图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是×100%≈19.37%。(6)铜粉在空气中加热生成氧化铜固体,不会造成污染。

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