Question

【題目】空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)．

(1)【經(jīng)典賞析】拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分(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 ____________

A.實(shí)驗(yàn)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.在汞槽中起到液封的作用

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

(2)【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)，寫出紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式________________。圖2中集氣瓶底部的水的作用為_________。(填字母)

A.吸收有害物質(zhì) B.降溫，快速冷卻 C.保護(hù)瓶底

但是用該方法測(cè)出的氧氣含量常常低于21%。

(3)【提出問題】用該方法測(cè)出的氧氣含量為什么低于21%？

【進(jìn)行猜想】①____________；②____________，裝置內(nèi)氧氣有剩余;

(4)【實(shí)驗(yàn)與交流】為了幫助同學(xué)們更好地理解空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理，老師利用傳感器技術(shù)定時(shí)測(cè)定了實(shí)驗(yàn)裝置(如圖5)內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢(shì)如圖6所示。其中X曲線表示的是_____(填“溫度”或“氧氣的濃度”)；

【反思拓展】結(jié)合X、Y兩條曲線，解釋如圖6中BC段氣壓變化的原因是_______________；

(5)【實(shí)驗(yàn)探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為________________，一般不能在空氣中燃燒，因此無法用鐵絲代替紅磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。小明根據(jù)鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來測(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，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點(diǎn)____(填字母)。

A．裝置內(nèi)殘留的氧氣更少

B．反應(yīng)更徹底，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確

C．鐵絲生銹比紅磷燃燒反應(yīng)更快

(6)【實(shí)驗(yàn)探究2】小明利用鐵粉、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：請(qǐng)計(jì)算出空氣中氧氣含量________(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。相對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究1，實(shí)驗(yàn)探究2改進(jìn)的目的是_______________________。

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

(7) 【拓展延伸】銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)生成銅綠[其主要成分為：

Cu2(OH)2CO3]。若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量_____________，理由____________(填字母)

A．空氣中CO2含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡

B．銅絲反應(yīng)比鐵絲快

C．反應(yīng)更徹底

Answer 1

【答案】 B、C、D 略 A、B 裝置漏氣 紅磷的量不足 溫度 紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)變大 略 A 、B 20.2% 加快反應(yīng)速率 不能 A

【解析】根據(jù)所學(xué)知識(shí)和題中信息知，(1) 拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分，該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有：①能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡②在汞槽中起到液封的作用③生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣。故選BCD。(2) 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，紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式∶P＋O2 P2O5 。圖2中集氣瓶底部的水的作用為A.吸收有害物質(zhì)B.降溫，快速冷卻。(3)【提出問題】用該方法測(cè)出的氧氣含量為什么低于21%？【進(jìn)行猜想】①裝置漏氣；②紅磷的量不足，裝置內(nèi)氧氣有剩余。(4)【實(shí)驗(yàn)與交流】利用傳感器技術(shù)定時(shí)測(cè)定了實(shí)驗(yàn)裝置(如圖5)內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢(shì)如圖6所示。其中X曲線表示的是溫度，磷燃燒放熱，后冷卻。【反思拓展】結(jié)合X、Y兩條曲線，解釋如圖6中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)變大；(5)【實(shí)驗(yàn)探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為∶

Fe＋O2 Fe3O4 。根據(jù)鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來測(cè)定空氣中氧氣的含量，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，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點(diǎn)∶①裝置內(nèi)殘留的氧氣更少②反應(yīng)更徹底，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確③操作簡(jiǎn)單。故選AB。(6)【實(shí)驗(yàn)探究2】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)。計(jì)算出空氣中氧氣含量∶90.0mL－63.6mL＝26.4ml。 ×100％＝20.2%。相對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究1，實(shí)驗(yàn)探究2改進(jìn)的目的是加快反應(yīng)速率。(7) 【拓展延伸】銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)生成銅綠[其主要成分為：Cu2(OH)2CO3]。若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，不能比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，理由是空氣中CO2含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡。

點(diǎn)睛∶這是一道實(shí)驗(yàn)探究題，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量。本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵①裝置氣密性良好②磷過量③冷卻后測(cè)量。