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1、實驗1空氣中氧氣含量的測定 1.實驗裝置2.實驗原理利用紅磷在空氣中燃燒消耗掉密封容器內(nèi)的氧氣,生成五氧化二磷白色固體,使容器內(nèi)壓強減小。在大氣壓強的作用下,水倒吸入容器內(nèi),倒吸入的水的體積即為消耗的氧氣的體積。文字表達(dá)式為紅磷+氧氣五氧化二磷。 3.實驗步驟(1)連接裝置;(2)檢查裝置的氣密性;(3)在集氣瓶內(nèi)加入少量水,并將水面上方空間分成五等份,用彈簧夾夾緊膠皮管;(4)點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后,立即伸入集氣瓶內(nèi)并把塞子塞緊;(5)待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。4.實驗現(xiàn)象(1)紅磷燃燒時產(chǎn)生大量的白煙,發(fā)出黃光,放熱;(2)冷卻后打開彈簧夾,燒杯中的水進入集氣瓶,進入水的體積約等于集氣
2、瓶內(nèi)原空氣體積的。5.實驗結(jié)論氧氣約占空氣總體積的;氮氣既不燃燒也不支持燃燒且不易溶于水。 6.誤差分析與對應(yīng)的實驗注意事項 7.實驗反思用其他藥品代替紅磷時應(yīng)該滿足什么條件?(1)能與空氣中的氧氣反應(yīng)而不能與空氣中的其他物質(zhì)反應(yīng)。分析:若選用的物質(zhì)能與空氣中的其他物質(zhì)反應(yīng)(如鎂能與O2、N2、CO2反應(yīng)),則集氣瓶內(nèi)減少的氣體體積不全是O2的體積,會使測量結(jié)果偏大。(2)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的生成物不是氣體,或生成的氣體能被集氣瓶中的液體吸收。分析:若選用的物質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成氣體,如木炭、硫粉等,則會導(dǎo)致反應(yīng)后集氣瓶內(nèi)壓強無明顯變化,無法測出空氣中的氧氣含量。改進實驗:將紅磷換成木炭,用NaOH溶
3、液代替集氣瓶中的水。 8.改進裝置(部分夾持裝置省略) 例題1(2018安徽馬鞍山一模)(1)如圖1所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量,實驗前在集氣瓶內(nèi)加入少量水,并做上記號。下列說法中不正確的是。A.集氣瓶內(nèi)加入少量水可防止瓶底炸裂B.該實驗所用紅磷的量不足可能造成氣體減少的體積小于五分之一C.實驗時,點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中,并塞緊橡皮塞D.紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白霧,火焰熄滅后立刻打開彈簧夾(2)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),設(shè)計了如圖2所示裝置。請根據(jù)圖示實驗回答下列問題:閉合電源開關(guān),可以觀察到白磷。裝置冷卻到室溫,可觀察到U形管內(nèi)左側(cè)液面。此實驗還可推知反應(yīng)后剩余
4、氣體的兩點性質(zhì)是;。 (3)如圖3是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器,其中有空氣和足量的白磷,將它放在盛有沸水的燒杯上方,進行實驗。請完成實驗報告:(40以上白磷就開始燃燒) 答案 (1)D(2)燃燒,產(chǎn)生大量白煙上升到1刻度處難溶于水不支持燃燒或不燃燒(3)氧氣8五分之一解析 (1)集氣瓶中加入少量水的作用一是可以使集氣瓶快速冷卻,二是要防止瓶底炸裂,A項說法正確;紅磷足量,能把氧氣全部耗盡,而紅磷量不足,瓶內(nèi)氧氣不能耗盡,使結(jié)果小于五分之一,B項說法正確;實驗時,點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中,并塞緊橡皮塞,若不能立即塞緊會使結(jié)果偏大,C項說法正確;紅磷燃燒的現(xiàn)象應(yīng)是產(chǎn)生大量的白煙,不是白
5、霧,D項說法不正確。 (2)閉合電源開關(guān),可觀察到白磷燃燒,產(chǎn)生大量的白煙;裝置冷卻到室溫時,可觀察到U形管內(nèi)左側(cè)液面上升,約上升至1刻度處;剩余氣體難溶于水,不支持燃燒也不燃燒。(3)實驗?zāi)康?該實驗利用空氣中的氧氣能與白磷反應(yīng),氮氣等其他物質(zhì)不能與白磷反應(yīng),或因為量較少而忽略不計,因此通過測定消耗氧氣的體積,從而確定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù);實驗現(xiàn)象:對于實驗報告的填寫,可以將實驗報告前后聯(lián)系起來考慮,后面問空氣中哪一成分占五分之一,自然是氧氣,所以前面的實驗就是測定氧氣的體積分?jǐn)?shù),而最后活塞所在的位置的刻度,要考慮裝置內(nèi)氣體共10m L,消耗掉2m L氧氣后,氣體剩余8m L,所以最終停在了刻度“8”處;實驗結(jié)論:由玻璃管上的刻度可以確定,空氣的成分按體積計算,氧氣約占五分之一。 拓展設(shè)問(1)若將圖1實驗裝置中紅磷換成炭粉,該實驗?zāi)芊瘾@得成功?為什么?(填“能”或“不能”)成功,原因是。(2)用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時,在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是(答二點)、。(3)圖2裝置相對于圖1裝置的優(yōu)點是。答案 (1)不能因為碳燃燒產(chǎn)生氣體,使瓶中大氣壓基本不變(2)要能消耗氧氣,又不會跟空氣中的其他成分反應(yīng)生成物不是氣體或生成的氣體能被集氣瓶中的液體吸收(3)裝置氣密性更好,實驗結(jié)果更準(zhǔn)確(或環(huán)保)
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