15.空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí).
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了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).
該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有BCD.
A.實(shí)驗(yàn)過程中沒有污染
B.在汞槽中起到液封的作用
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)空氣中的氧氣幾乎耗盡
【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式4P+5O
2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P
2O
5.
興趣小組用該方法測(cè)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(cè)定空氣中氧氣 的含量?
【進(jìn)行猜想】(1)裝置漏氣;(2)紅磷不足,裝置內(nèi)氧氣有剩余;…
【實(shí)驗(yàn)與交流】在老師的指導(dǎo)下,小明分別用過量的紅磷和白磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),用測(cè)氧氣濃度的傳感器測(cè)得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%.請(qǐng)從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因.白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低
【實(shí)驗(yàn)探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的含量.于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(裝置如圖3).通過7天測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)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,用鐵絲生鎊的方法測(cè)定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因.裝置內(nèi)殘留的氧氣更少,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確
【實(shí)驗(yàn)探究2】為了加快反應(yīng)速率,小明通過查聞資料,利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(裝置如圖4).8分鐘后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)前的體積 | 實(shí)驗(yàn)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(qǐng)計(jì)算出空氣中氧氣含量20.2%(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)).
【結(jié)論與反思】通過上述實(shí)驗(yàn)探究,選擇鐵粉、炭粉、氧化鈉和蒸餾水(填物質(zhì)名稱)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)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[銅綠主要成分為Cu
2(OH)
2CO
3].若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量,并說明理由.