3.空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí).
【經(jīng)典賞析】教材中介紹拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1).關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是BC(填字母).
A.實(shí)驗(yàn)過程中使用汞沒有污染 B.該實(shí)驗(yàn)必須在密閉容器中進(jìn)行
C.生成的物質(zhì)加熱后又能得到汞和氧氣 D.汞只消耗曲頸甑內(nèi)的氧氣
【回歸課本】如圖2,集氣瓶?jī)?nèi)充滿空氣,燃燒匙內(nèi)盛有紅磷,先關(guān)閉彈簧夾,點(diǎn)燃紅磷,使其充分反應(yīng)后冷卻至室溫.寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式:紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷,該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng).打開彈簧夾后出現(xiàn)的現(xiàn)象是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶中,約占集氣瓶體積的1/5.
若按此方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)出的氧氣含量常常低于21%.
【提出問題】該方法為什么不能準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量?
【進(jìn)行猜想】
(1)紅磷的量不足;(2)氣密性不好(3)裝置內(nèi)氧氣含量過低時(shí),紅磷不能繼續(xù)燃燒…
【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】
(1)該實(shí)驗(yàn)可推論出氮?dú)怆y(填“易”或“難”)溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑的結(jié)論.
(2)請(qǐng)說出氮?dú)獾囊粭l用途.作保護(hù)氣
【交流與反思】
(1)許多物質(zhì)燃燒的實(shí)驗(yàn)中都要在集氣瓶底加少量水(如圖2、3),但它們的作用不同.那么硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)中要在集氣瓶底加少量水作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空氣.鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)中在集氣瓶底加少量水的作用是防止熔融的生成物濺落瓶底使瓶底炸裂.
(2)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,許多物質(zhì)能在氧氣中發(fā)生反應(yīng).例如鐵絲在空氣中不能燃燒,但在氧氣中能燃燒,鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式:鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵.鐵絲在在氧氣中燃燒還要把鐵絲繞成螺旋狀并在頂端系一根火柴,系一根火柴的作用是引燃鐵絲.
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】為測(cè)定空氣中氧氣的含量,小華同學(xué)打算設(shè)計(jì)如下方案:選用實(shí)際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器,將過量的白磷放入試管,用橡皮塞塞緊試管口,通過導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL的注射器組成的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖4).(提示:溫度達(dá)到40
oC時(shí),白磷易著火燃燒,注射器潤滑性很好,活塞與管壁的摩擦忽略不計(jì).)假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行,且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì),請(qǐng)回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)前,打開彈簧夾,將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度處,則說明裝置的氣密性良好.
(2)若先夾緊彈簧夾,用酒精燈加熱白磷,燃燒結(jié)束,等到試管冷卻后再松開彈簧夾,可觀察到注射器的活塞向左(填“左”、“右”,下同)移動(dòng)8mL.
(3)若不使用彈簧夾,用酒精燈加熱白磷,反應(yīng)時(shí)可觀察到注射器的活塞先向右移動(dòng),再向移動(dòng)12mL.