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  • 2021-05-10 发布

中考化学专题揭秘空气中氧气含量的测定探究题

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空气中氧气含量的测定探究题 例1 图(Ⅰ)是实验室里测定空气中氧气含量的装置。‎ ‎⑴红磷在空气中燃烧的化学反应的文字表达式为____________。‎ ‎⑵当红磷熄灭并冷却到室温后,打开弹簧夹,看到的现象___________________。‎ ‎⑶如果红磷熄灭并没有完全冷却到室温就打开弹簧夹,实验测定结果会偏低。其原_______。‎ ‎⑷上述实验提供了一种粗略测定混合气体中某种气体体积含量的方法。如果要测定氮气、二氧化碳混合气体中二氧化碳的体积含量,可将一定体积的混合气体样品通入图(Ⅱ)所示的装置。其中A瓶中装有足量的_________溶液,实验结束后,量筒中水的体积约等于_____________的体积。‎ 点燃 解析 集气瓶内的红磷燃烧消耗了空气中的氧气,使瓶内压强减小,打开弹簧夹,烧杯内的水在大气压的作用下进入集气瓶;如果未等装置冷却到室温就打开弹簧夹,这时瓶内温度会高于室温,压强偏大,进入集气瓶中的水会偏少,从而导致实验测定结果偏低;测定氮气、二氧化碳混合气体中二氧化碳的体积含量,可根据图(Ⅱ)先将气体中的二氧化碳用澄清的石灰水吸收(根据目前学生学习的进度,氢氧化钠、氢氧化钾溶液可不作要求),再利用氮气不溶于水将B中的水排出,这样量筒中水的体积就约等于氮气的体积,从而再求出二氧化碳的体积。‎ 参考答案 ⑴红磷+氧气--→五氧化二磷 ⑵烧杯中的水沿导管流进集气瓶中,约占集气瓶剩余空间的1/5 ⑶与室温相比,剩余气体温度较高,压强偏大,因此进入集气瓶中的水会偏少 ⑷澄清的石灰水(或氢氧化钠、氢氧化钾等) 氮气 例2 某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图Ⅱ(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:‎ ‎⑴指出实验中A、B仪器的名称:A 、B 。‎ ‎⑵图I实验中发生化学反应的文字表达式为 。‎ ‎⑶图Ⅱ实验的操作步骤如下:‎ ‎①点燃酒精灯。‎ ‎②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。‎ ‎③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。‎ ‎④读取注射器活塞的数据。‎ 你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。‎ ‎⑷图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。‎ ‎⑸对照图Ⅱ实验,你认为图I实验有何不足之处?(回答一点即可) 。‎ 点燃 解析 图Ⅱ对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了改进。实验操作步骤主要为:先将红磷装入试管,并固定好装置→点燃酒精灯,进行化学反应→反应结束后,待装置冷却后再打开弹簧夹→读取数据,进行分析;根据“空气中氧气约占空气总体积的1/5”,红磷完全反应后试管内气体的体积减少9mL,因此注射器的活塞应停止在1 mL刻度处;相比较教材中的实验,采用图Ⅱ装置进行实验,实验结果比较准确,而且污染也较少。‎ 参考答案 ⑴集气瓶 烧杯 ⑵红磷+氧气--→五氧化二磷 ⑶③①②④ ⑷1 ⑸易造成实验误差(或污染环境)‎ 白磷 金属梯 测定空气里氧气的含量 例3 某同学为测定空气里氧气的含量,设计了如右图所示的实验装置。‎ 该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请回答⑴~⑵题。‎ ‎⑴一段时间后,可观察到的现象是 。‎ ‎⑵“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是 。‎ 解析 由于下端白磷最先达到着火点并开始燃烧,然后上端的白磷才逐渐燃烧,试管中的氧气逐渐减少,因此试管内的压强减小,试管内水位上升,当氧气耗尽时,水面不再上升;每一步金属梯上放小颗粒白磷,可增大白磷与氧气的接触面积,尽可能地将空气中的氧气除净,以减小实验误差。‎ 参考答案 ⑴白磷像“上楼梯”般依次燃烧,开始时冒白烟,燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位上升到一定位置后恒定不动 ⑵尽可能多地消耗试管内的氧气 点拔 利用燃烧法测定空气中氧气含量的原理是利用红磷(或白磷)燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内的压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。‎