中考化学专题揭秘空气中氧气含量的测定探究题

中考化学专题揭秘空气中氧气含量的测定探究题

空气中氧气含量的测定探究题 例1 图(Ⅰ)是实验室里测定空气中氧气含量的装置。‎ ‎⑴红磷在空气中燃烧的化学反应的文字表达式为____________。‎ ‎⑵当红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹，看到的现象___________________。‎ ‎⑶如果红磷熄灭并没有完全冷却到室温就打开弹簧夹，实验测定结果会偏低。其原_______。‎ ‎⑷上述实验提供了一种粗略测定混合气体中某种气体体积含量的方法。如果要测定氮气、二氧化碳混合气体中二氧化碳的体积含量，可将一定体积的混合气体样品通入图(Ⅱ)所示的装置。其中A瓶中装有足量的_________溶液，实验结束后，量筒中水的体积约等于_____________的体积。‎ 点燃 解析 集气瓶内的红磷燃烧消耗了空气中的氧气，使瓶内压强减小，打开弹簧夹，烧杯内的水在大气压的作用下进入集气瓶；如果未等装置冷却到室温就打开弹簧夹，这时瓶内温度会高于室温，压强偏大，进入集气瓶中的水会偏少，从而导致实验测定结果偏低；测定氮气、二氧化碳混合气体中二氧化碳的体积含量，可根据图(Ⅱ)先将气体中的二氧化碳用澄清的石灰水吸收(根据目前学生学习的进度，氢氧化钠、氢氧化钾溶液可不作要求)，再利用氮气不溶于水将B中的水排出，这样量筒中水的体积就约等于氮气的体积，从而再求出二氧化碳的体积。‎ 参考答案 ⑴红磷＋氧气--→五氧化二磷 ⑵烧杯中的水沿导管流进集气瓶中，约占集气瓶剩余空间的1/5 ⑶与室温相比，剩余气体温度较高，压强偏大，因此进入集气瓶中的水会偏少 ⑷澄清的石灰水(或氢氧化钠、氢氧化钾等) 氮气 例2 某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进，设计图Ⅱ(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：‎ ‎⑴指出实验中A、B仪器的名称：A 、B 。‎ ‎⑵图I实验中发生化学反应的文字表达式为 。‎ ‎⑶图Ⅱ实验的操作步骤如下：‎ ‎①点燃酒精灯。‎ ‎②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。‎ ‎③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。‎ ‎④读取注射器活塞的数据。‎ 你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。‎ ‎⑷图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。‎ ‎⑸对照图Ⅱ实验，你认为图I实验有何不足之处？(回答一点即可) 。‎ 点燃 解析 图Ⅱ对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了改进。实验操作步骤主要为：先将红磷装入试管，并固定好装置→点燃酒精灯，进行化学反应→反应结束后，待装置冷却后再打开弹簧夹→读取数据，进行分析；根据“空气中氧气约占空气总体积的1/5”，红磷完全反应后试管内气体的体积减少9mL，因此注射器的活塞应停止在1 mL刻度处；相比较教材中的实验，采用图Ⅱ装置进行实验，实验结果比较准确，而且污染也较少。‎ 参考答案 ⑴集气瓶 烧杯 ⑵红磷＋氧气--→五氧化二磷 ⑶③①②④ ⑷1 ⑸易造成实验误差(或污染环境)‎ 白磷 金属梯 测定空气里氧气的含量 例3 某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如右图所示的实验装置。‎ 该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请回答⑴～⑵题。‎ ‎⑴一段时间后，可观察到的现象是 。‎ ‎⑵“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是 。‎ 解析 由于下端白磷最先达到着火点并开始燃烧，然后上端的白磷才逐渐燃烧，试管中的氧气逐渐减少，因此试管内的压强减小，试管内水位上升，当氧气耗尽时，水面不再上升；每一步金属梯上放小颗粒白磷，可增大白磷与氧气的接触面积，尽可能地将空气中的氧气除净，以减小实验误差。‎ 参考答案 ⑴白磷像“上楼梯”般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位上升到一定位置后恒定不动 ⑵尽可能多地消耗试管内的氧气 点拔 利用燃烧法测定空气中氧气含量的原理是利用红磷(或白磷)燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。‎