Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

（1）（經(jīng)典賞析）拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分（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 能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡

C 在汞槽中起到液封的作用

D 生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

（2）（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_______________。圖2中集氣瓶底部水的作用為_______________。（填字母）

A 吸收有害物質(zhì) B 降溫，快速冷卻但是用該方法測出的氧氣含量常常低于21%。

（3）（提出問題）用該方法測出的氧氣含量為什么低于21%？

（進(jìn)行猜想）①_______________；②_______________，裝置內(nèi)氧氣有剩余。

（4）（實驗與交流）為了幫助同學(xué)們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，老師利用傳感器技術(shù)定時測定了實驗裝置（如圖5）內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖6所示。其中Y曲線表示的是_______________（填“溫度”或“氧氣的濃度”）。

（反思拓展）結(jié)合Y、Z兩條曲線，解釋如圖6中AB段氣壓變化的原因是___________。

（5）（實驗探究1）小明根據(jù)鐵生銹的原理（鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹）來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)計算出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，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點________（填字母）。

A 裝置內(nèi)殘留的氧氣更少

B 反應(yīng)更徹底，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確

C 鐵絲生銹比紅磷燃燒反應(yīng)更快

（6）（實驗探究2）小明利用鐵粉、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)如下表：請計算出空氣中氧氣含量_________（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。相對于實驗探究1，實驗探究2能加快反應(yīng)速率的原因是________。

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

（7）（拓展延伸）銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)生成銅綠[其主要成分為：。請你預(yù)測：若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量_____________，預(yù)測依據(jù)是_____________（填字母）。

A 空氣中含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)約21%的氧氣幾乎耗盡

B 銅絲反應(yīng)比鐵絲快

C 反應(yīng)更徹底

Answer 1

【答案】BCD 紅磷+氧氣五氧化二磷 AB 裝置漏氣 紅磷不足（答案合理即可） 溫度 紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強變大 AB 20.2% 增大接觸面積或氯化鈉等物質(zhì)能加速鐵的銹蝕 不能 A

【解析】

紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，鐵生銹是鐵和氧氣和水共同作用的結(jié)果。

（1）A、汞蒸氣有毒，實驗過程中有污染，故A不正確；

B、能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡，故B正確；

C、在汞槽中起到液封的作用，故C正確；

D、生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣，故D正確。故選BCD。

（2）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，紅磷燃燒的文字表達(dá)式紅磷+氧氣五氧化二磷。圖2中集氣瓶底部水的作用為吸收有害物質(zhì)，降溫，快速冷卻但是用該方法測出的氧氣含量常常低于21%，故選AB。

（3）[進(jìn)行猜想]①裝置漏氣；②紅磷不足，裝置內(nèi)氧氣有剩余。

（4）[實驗與交流]剛開始反應(yīng)時，紅磷燃燒，溫度升高，反應(yīng)結(jié)束，溫度開始降低，故三條曲線變化趨勢，其中Y曲線表示的是溫度。

[反思拓展]由Y、Z兩條曲線可知，圖6中AB段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強變大。

（5）[交流與反思]與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點裝置內(nèi)殘留的氧氣更少, 反應(yīng)更徹底，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，故選AB。

（6）空氣中氧氣含量為，鐵生銹是鐵和氧氣和水共同作用的結(jié)果，實驗探究1需要時間是7天，實驗探究2需要時間的8分鐘，故相對于實驗探究1，實驗探究2能加快反應(yīng)速率的原因是增大接觸面積或氯化鈉等物質(zhì)能加速鐵的銹蝕。

（7）若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，不能準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，預(yù)測依據(jù)是空氣中含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)約21%的氧氣幾乎耗盡，故選A。