Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識．

【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式________．興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%．

【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？

【進行猜想】(1)裝置漏氣；(2)_________裝置內氧氣有剩余；…

【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量，于是進行了實驗(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果更準確的原因：___________________．

【實驗探究2】為了加快反應速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質又進行了實驗(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
集氣瓶內空氣	燒杯內蒸餾水	燒杯內剩余蒸餾水
131mL	90.0mL	63.6mL

請計算出空氣中氧氣含量________(計算結果保留一位小數(shù))

【結論與反思】通過上述實驗探究，選擇________(填物質名稱)進行實驗，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行實驗，請判斷能否比較準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、二氧化碳反應銹蝕時，當參加反應的氧氣和二氧化碳的體積相等時，反應才能恰好完成。)

Answer 1

【答案】 BCD 略 紅磷不足 足量鐵絲發(fā)生緩慢氧化，使裝置內的氧氣充分反應，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數(shù)以及實驗的改進。這三種裝置測定氧氣含量原理是利用物質將空氣中的氧氣通過化學反應全部消耗，密閉容器內的氣壓減少，再通過液體進入密閉容器，進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，反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷

【進行猜想】實驗中所取的紅磷不足（或實驗前沒有夾彈簧夾、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，使裝置內的氧氣充分反應，殘留更少 ，實驗結果更準確；

【實驗探究2】燒杯內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進行實驗，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行實驗，不能比較準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。