20.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(shí)驗裝置如圖1).該實(shí)驗中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有BCD.
A.實(shí)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.在汞槽中起到液封作用 D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
【實(shí)驗回顧】實(shí)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)紅磷不足,裝置內(nèi)氧氣有剩余;(3)…
【實(shí)驗與交流】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,用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%.
【實(shí)驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理(鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)),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(shí)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的主要優(yōu)點(diǎn)是:裝置內(nèi)殘留的氧氣更少;實(shí)驗結(jié)果更準(zhǔn)確缺點(diǎn)是反應(yīng)所需時間太長.
【實(shí)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(NaCl)等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(裝置如圖4),8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗前的體積 | 實(shí)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 |
130mL | 90.0mL | 63.6mL |
請計算出空氣中氧氣含量20.2%(計算結(jié)果保留一位小數(shù)).
【結(jié)論與反思】通過上述實(shí)驗探究,選擇鐵粉、炭粉、氯化鈉(NaCl)進(jìn)行實(shí)驗,可較為快速地完成實(shí)驗并減小實(shí)驗誤差.