山西专版2020年中考化学复习方案实验突破01空气中氧气含量的测定课件 30页

实验突破 ( 一 ) 空气中氧气含量的测定 回归教材 1. 实验仪器及装置 一般使用集气瓶、燃烧匙、橡胶塞 、止水 夹 、胶皮管、玻璃导管、 烧杯等进行实验 2. 实验原理 利用 红磷燃烧消耗密闭集气瓶内空气中的氧气 , 使瓶内的 压强 ________ , 在大气压的作用下 ,_________________________________________________ 　　　　　　　 　　　　 　 的体积 , 发生反应的化学方程式为 　   减小 烧杯中的水被压入集气瓶 , 进入集气瓶中水的体积 , 可粗略地认为是集气瓶内空气中所含氧气 3. 实验步骤 (1) 检查装置的 　 　　   (2) 在集气瓶中加入少量水 , 再把水面以上的部分分成五等份并做上记号 (3) 点燃 　　　 　 的红磷 , 立即伸入瓶中 , 把塞子塞紧   (4) 红磷燃烧停止后 , 冷却到 　　　　 , 打开止水夹 , 观察现象   4. 实验现象 (1 )______________________________________ (2)_________________________________________________________________ ________________ （续表） 气密性 燃烧匙内过量 室温 红磷燃烧 , 产生大量白烟 , 放出热量 5. 实验结论 氧气约占空气体积的 　　　　   推论 : 氮气难溶于水、不能燃烧也不能支持燃烧 补充 : 氮气的化学性质 　　　 　 ( 氮气可用于医疗手术 , 作食品保护气 等 不活泼 （续表） 6. 误差分析 (1) 结果偏小 : ① 装置漏气 ② ______________ ③ 　 等   (2) 结果偏大 : ① 红磷点然后 , 燃烧匙伸入瓶内速度过慢 , 未及时塞紧瓶塞 ② 未夹 ( 或未夹紧 ) 止水夹等 红磷量不足 装置未冷却到室温就打开止水夹 （续表） 7. 装置改进 　 改进 装置是否合理需要考虑以下几个方面 :(1) 是否能将装置中的氧气耗尽。 (2) 是否有气体逸出 , 产生误差。 (3) 是否对空气造成污染 （续表） 1. 图 S1-1 是测定空气中氧气含量的实验装置 ( 钟罩中的水面上的体积已经分为 5 等份 , 并标有刻度 a 、 b 、 c 、 d), 请根据实验回答问题。 (1) 该实验中红磷要足量的原因是 　　　　　　　　　　 。   拓展训练 图 S1-1 [ 答案 ] (1) 确保钟罩中的氧气被完全消耗　 [ 解析 ] (1) 实验的目的是测定空气中氧气含量 , 原理是消耗氧气使装置内外产生压强差 , 水被吸入钟罩内占据氧气的空间 , 从而达到测定氧气的目的 , 红磷过量 , 可使集气瓶中的氧气被完全消耗。 1. 图 S1-1 是测定空气中氧气含量的实验装置 ( 钟罩中的水面上的体积已经分为 5 等份 , 并标有刻度 a 、 b 、 c 、 d), 请根据实验回答问题。 (2) 可观察到的实验现象为 　　　　　　　　　　　　　　 , 涉及的化学反应方程式是 　 。   图 S1-1 [ 答案 ] (2) 钟罩中产生大量白烟 , 水位上升到“ a ”刻度处 4P+5O 2 2P 2 O 5 [ 解析 ](2) 红磷与氧气反应 , 生成了五氧化二磷固体 , 所以会导致钟罩内压强减小 , 水被压入钟罩 , 进入的水量正好占据钟罩内氧气的空间 , 约为集气瓶体积的 , 即钟罩中产生大量白烟 , 水位上升到“ a ”刻度处。 1. 图 S1-1 是测定空气中氧气含量的实验装置 ( 钟罩中的水面上的体积已经分为 5 等份 , 并标有刻度 a 、 b 、 c 、 d), 请根据实验回答问题。 (3) 燃烧后钟罩内剩余的气体主要是 　　　 　 , 请结合实验推测该气体的性质 : 物理性质 　　　　 　　　　　 , 化学性质 　　　　　　　 　　 。   图 S1-1 氮气 无色气体 , 不溶于水 不燃烧也不支持燃烧 1. 图 S1-1 是测定空气中氧气含量的实验装置 ( 钟罩中的水面上的体积已经分为 5 等份 , 并标有刻度 a 、 b 、 c 、 d), 请根据实验回答问题。 (4) 该实验中产生的白烟会污染环境 , 根据对实验的观察 , 请问实验刚结束就马上把钟罩拿出水槽并撤去胶塞 , 这样做行吗 ? 并说明理由 :    　　　　　　　 。   图 S1-1 [ 答案 ] (4) 不行 , 五氧化二磷有毒 , 逸散到空气中会污染环境 ( 合理即可 ) [ 解析 ] (4) 五氧化二磷有毒 , 实验刚结束就马上把钟罩拿出水槽并撤去胶塞 , 会污染环境。 2. [2017 · 山西百校联考二 ] 从古到今 , 人们对空气成分的研究一直都在进行。 (1) 二百多年前 , 法国化学家拉瓦锡用图 S1-2 所示装置 , 定量测定了空气中氧气的含量 , 他把少量的汞放在密闭容器中加热 12 天 , 其目的是 　　　　 　　　　　　 , 其反应的化学方程式为 2Hg+O 2 2X, 则 X 的化学式为 　　　　 。   将容器内的氧气完全耗尽 图 S1-2 HgO 2. [2017 · 山西百校联考二 ] 从古到今 , 人们对空气成分的研究一直都在进行。 (2) 目前 , 我们用图 S1-3 所示装置来测定空气中氧气的含量 , 反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　 , 红磷燃烧的现象为 　　　　　　　　　　　　 , 若操作不当 , 会产生实验误差 , 写出集气瓶内液面上升不足的一个原因 :_______________ 　 。   产生大量白烟、放出热量 图 S1-3 红磷的量不足 ( 或装置的气密性不好或没有冷却至室温就打开止水夹 ) 　 2. [2017 · 山西百校联考二 ] 从古到今 , 人们对空气成分的研究一直都在进行。 (3) 测定空气中氧气含量的装置还有很多。图 S1-4 装置能达到实验目的的是 　　　　 。   　　　 a 　　　　　 　 b 　　　　　　　 c b 图 S1-4 3. [2019 · 北京顺义期末 ] 化学课上 , 同学们探究能否用木炭测定空气中氧气的含量。探究装置 ( 左 ) 和探究结果 ( 右 ) 如图 S1-5 所示 ( 注 : 木炭足量 ) 。   回答下列问题。 (1) 装置中石灰水的作用是 　　　　　　　　　　　 　 ( 用化学方程式表示 ) 。 (2) 通过该探究得出的结论是 　　　　　　　　　　 　　 , 依据是 ___________________________ ___________________________ ___________________________ __________________________ 。   图 S1-5 不能用木炭测定空气中氧气的含量 根据木炭燃烧过程中氧气 含量的变化曲线可知 , 木炭燃烧不能耗尽氧气 , 当氧气浓度低于 10% 时 , 木炭不能燃烧 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 2] 按图乙所示装置 , 在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂 ( 其中辅助成分不干扰实验 ), 利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。   (1) 实验 1 中 , 红磷燃烧的主要现象是 　　　　　　　　 。红磷熄灭后 , 集气瓶冷却至室温 , 打开 K, 水能倒吸入集气瓶的原因 是 　    　　　　　　　　 。   图 S1-6 [ 答案 ] (1) 产生大量白烟　氧气被消耗 , 集气瓶内气体压强小于大气压 [ 解析 ] (1) 实验 1 中红磷燃烧产生大量白烟 , 待集气瓶冷却后 , 打开 K, 由于氧气被消耗 , 集气瓶内气体压强小于大气压 , 导致水倒吸入集气瓶。 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 2] 按图乙所示装置 , 在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂 ( 其中辅助成分不干扰实验 ), 利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。   (2) 为提高实验的准确性 , 以上两个 实验都需要注意的事项是 　　　　　　　 ( 写一点 ) 。   图 S1-6 [ 答案 ] (2) 装置的气密性良好 ( 或红磷和铁粉除氧剂足量等其他合理答案 ) [ 解析 ] (2) 实验 1 和实验 2 都应注意装置的气密性良好 , 反应物应足量等事项 , 从而提高实验的准确性。 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 2] 按图乙所示装置 , 在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂 ( 其中辅助成分不干扰实验 ), 利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。   图 S1-6 (3) 实验过程中 , 连接数字传感器 , 测得实验 1 、实验 2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、图丁所示。依据图丙、图丁所示信息 , 　　　　 ( 填“实验 1 ”或“实验 2 ” ) 的测定方法更准确 , 判断依据是 　   　 。   图 S1-7 [ 答案 ] (3) 实验 2 　反应后 , 实验 1 集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%, 而实验 2 集气瓶中氧气几乎耗尽 [ 解析 ] (3) 分析图丙和图丁信息可知 , 实验 2 的测定方法更准确 , 因为实验 1 中集气瓶剩余氧气的体积分数约为 8.6%, 而实验 2 集气瓶中氧气几乎耗尽。 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 2] 按图乙所示装置 , 在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂 ( 其中辅助成分不干扰实验 ), 利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。   (4) 结合你的学习经验 , 若要寻找红磷 或铁粉除氧剂的替代物 , 用图甲或 图乙装置测定空气中氧气的 体积分数 , 该替代物应满足的 条件是   　 ( 写两点 ) 。 图 S1-6 [ 答案 ] (4) 能够和氧气反应 ; 生成物不影响测定结果 ( 或其他合理答案 ) [ 解析 ] (4) 通过上述实验可知 , 若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物 , 该物质应能和氧气反应 , 且生成物不能为气体 , 不影响测定结果。 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 3] 测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。   (5) 甲同学设计图戊所示装置进行测定。浓 NaOH 溶液的作用是   ( 用化学方程式表示 ) 。 图 S1-6 图 S1-8 [ 答案 ] (5)2NaOH+CO 2 Na 2 CO 3 +H 2 O [ 解析 ] (5) 实验 3 测定排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数 , 浓氢氧化钠溶液吸收二氧化碳 , 即 2NaOH+CO 2 Na 2 CO 3 +H 2 O, 从而导致集气瓶内气体压强减小 , 烧杯内水倒吸入集气瓶内 , 进入集气瓶中水的体积即为二氧化碳的体积。 4. [2019 · 福建 ] 某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 [ 实验 1] 按图 S1-6 甲所示装置 , 用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 [ 实验 3] 测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。   (6) 乙同学提出 , 仅利用图己所示装置 , 在不添加其他试剂的前提下 , 也能测得集气瓶中二氧化碳的体 积分数。为达到实 验目的 , 操作 方法是 　　　　 。   图 S1-6 图 S1-8 [ 答案 ] (6) 用冰水冷却集气瓶 , 打开 K( 或其他合理答案 ) [ 解析 ] (6) 为了使烧杯内的氢氧化钠溶液倒吸 , 必须使集气瓶内压强减小 , 可用冰水冷却集气瓶 , 瓶内压强减小 , 再打开 K 。