Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識．

【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1)．該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有 ____________．

A．實驗過程中沒有污染

B．在汞槽中起到液封作用

C．生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

D．能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡

【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2)，寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式________．興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%．

【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量？

【進(jìn)行猜想】(1)裝置漏氣；(2)_________裝置內(nèi)氧氣有剩余；…

【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，于是進(jìn)行了實驗(裝置如圖3)通過7天測得的數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為19.13%．

【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定結(jié)果更準(zhǔn)確的原因：___________________．

【實驗探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實驗(裝置如圖4)，8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表：

實驗前的體積		實驗后的體積
集氣瓶內(nèi)空氣	燒杯內(nèi)蒸餾水	燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131mL	90.0mL	63.6mL

請計算出空氣中氧氣含量________(計算結(jié)果保留一位小數(shù))

【結(jié)論與反思】通過上述實驗探究，選擇________(填物質(zhì)名稱)進(jìn)行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差．

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2(OH)2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實驗，請判斷能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由。 ________(填“能”或“不能”)，理由____________。(提示：銅與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)銹蝕時，當(dāng)參加反應(yīng)的氧氣和二氧化碳的體積相等時，反應(yīng)才能恰好完成。)

Answer 1

【答案】 BCD 略 紅磷不足 足量鐵絲發(fā)生緩慢氧化，使裝置內(nèi)的氧氣充分反應(yīng)，殘留更少 20.2% 鐵粉、炭粉、氯化鈉和蒸餾水 不能 因為空氣中二氧化碳含量約只有0.03%，銅不能將裝置中的氧氣幾乎耗盡

【解析】試題分析：本題考查了用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)以及實驗的改進(jìn)。這三種裝置測定氧氣含量原理是利用物質(zhì)將空氣中的氧氣通過化學(xué)反應(yīng)全部消耗，密閉容器內(nèi)的氣壓減少，再通過液體進(jìn)入密閉容器，進(jìn)入的液體體積就是空氣中氧氣的體積。

【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）．該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD；

【實驗回顧】磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣五氧化二磷

【進(jìn)行猜想】實驗中所取的紅磷不足（或?qū)嶒炃皼]有夾彈簧夾、實驗裝置可能未冷卻就打開彈簧夾等）；

【交流與反思】鐵絲在水、氧氣的條件下很容易生銹，與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點及原因：足量鐵絲發(fā)生緩慢氧化，使裝置內(nèi)的氧氣充分反應(yīng)，殘留更少 ，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；

【實驗探究2】燒杯內(nèi)蒸餾水減少的體積為氧氣的體積=90mL﹣63.6mL=26.4mL

空氣中氧氣含量=≈20.2%

【結(jié)論與反思】通過上述實驗探究，選擇鐵粉、炭粉、氯化鈉和蒸餾水或白磷等物質(zhì)進(jìn)行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差．

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實驗，不能比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，因為空氣中二氧化碳含量約只有0.03%，銅不能將裝置中的氧氣幾乎耗盡。