空气中氧气含量测定的再认识。（实验回顾）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量。在老...

空气中氧气含量测定的再认识。

（实验回顾）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量。在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因：__________________________________________。

（实验探究1）小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（装置如图①）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。

（交流与反思）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点是____________________________.

（实验探究2）为了加快反应速率，小明通过查阅资料，林勇铁粉、碳粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图②）。8分钟后测得的数据如下表：

请计算出空气中氧气含量________________（计算结果保留一位小数）。

（结论与反思）通过上述实验探究，选择______________（填物质名称）进行实验可较为快速地完成实验并减小实验误差。

（拓展延伸）铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应二锈蚀，生成铜绿（铜绿主要成分为）。若将图①装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量______________，并说明理由_________________________。

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空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图），写出红磷燃烧的反应表达式为　　 　 　 　　 　　 。

兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21％。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气 的含量？

【问题分析】（1）装置漏气；

（2）　　 　　　　 ，装置内氧气有剩余；……

【问题拓展】镁在空气中燃烧的化学表达式为　　 　　　 　　 ，已知镁条除了和氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳发生反应。镁和氮气反应的生成物为Mg3N2，其中氮元素的化合价为　 　　　　　 价；镁在二氧化碳中点燃后生成白色固体氧化镁和一种黑色单质，该反应表达式为　　 　　　　　　　 ，因此仓库内的镁条着火， 　　　　　 （填“能”或“不能”）用二氧化碳灭火。探究空气中氧气含量的实验中，若将燃烧匙中的药品换成镁粉，实验结束后，测量得到的结果　　 　　　 　 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

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空气中氧气含量测定再认识。

【你知道吗】通过实验（图1）测定了空气组成的科学家是 　　　　　　　　　 。

A．门捷列夫　　　　 B．达尔文　　　　 C．拉瓦锡　　　　　 D．牛顿

【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的化学方程式　　　　　　　 。为保证测定结果，实验中所取红磷必须　　　　 。

同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究。

【实验探究】先在容积为200．0mL的集气瓶里装进50．0mL的水，再在量筒内装入100．0 mL的水，然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。

（1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中除了能够加快集气瓶冷却，还起到　　　　 作用。（写出一种即可）

（2）如果白磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73．0 mL，则测得的空气中氧气体积分数为　　 。（用百分数表示）

【拓展延伸】图4所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图5、图6是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）。

（1）写出木炭燃烧的化学方程式　　　　　　　　 。该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由　　　　　　 　　 　 。

（2）从微观角度解释图5中反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是　　　　　　　 。

【交流反思】小明提出能否用铁丝代替上述实验中的红磷测定空气中氧气含量，同学们一致反对，理由是铁丝在空气中不能燃烧。写出铁丝在氧气中燃烧的化学方

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空气中氧气含量测定的再认识。

（经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了氧气约占空气体积______的结论.

（实验回顾）（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是_____________；

（2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，实验缺陷：①测定结果不准确；②____。③_______

（提出问题）能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？

（实验改进）

改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置

（查阅资料）白磷的着火点40℃，

（实验准备）锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装型气密性良好

（实验探究）装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹资夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出

（现象分析）

（1）锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃。

（2）整个实验过程中，气球的变化是_______。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象一是:注射器中的水自动喷射出来，原因是 __________现象二是:当注射中的水还剩约________ mL时停止流下。

改进二:兴趣小组同学又进行了大改进，设计图4和图5的实验方案。

兴趣小组同学经过讨论认为图5的装置更合理，理由是___________。

兴趣小组同学按照图5装配好仪器，在给足量的铜粉加热时，实验中要来回推拉注射器，其目的是______，兴趣小组同学收到了良好的效果。

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实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量

（1）该实验中红磷的用量要足量或稍过量的原因是　　 　　　　　 　

（2）写出红磷燃烧的文字表达式　　　　　　　　　　　　　　

（3）兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。

[提出问题]用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量常常远低于21%？

[进行猜想]装置漏气；　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（写出一条即可）

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氧气是我们身边无法离开的物质。请结合下图回答问题：

Ⅰ．空气中氧气含量测定再认识:

（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），写出红磷燃烧的化学方程式_______，该反应的现象为_________。燃烧结束后冷却至室温，打开止水夹观察到的现象为__________。

（2）兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于理论值，可能的原因有：①装置漏气；②________，装置内氧气有剩余；

（3）小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图2），通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点是：_______。

（4）为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图3），8分钟后测得的数据如表：

请计算出空气中氧气含量_________（计算结果保留一位小数）

Ⅱ．氧气的制备：

（1）写出如图中有标号仪器的名称：①__________; ② _________________。

（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式_____________；用该装置作为发生装置时有一明显错误是___________。

（3）用氯酸钾和二氧化锰制备氧气时，利用下列流程分离并回收充分反应后的剩余固体，回答下列问题（氯化钾可溶于水，二氧化锰难溶于水）。

①操作m的名称是________；操作m和操作n中都用到的玻璃仪器是______，操作m中该仪器的作用是_____________。

②在分离并回收到剩余固体的过程中需要控制水的用量，原因有_____（填字母序号）。

A．提高实验效率　　　　　　 B．保证剩余固体全部溶解　　　　 C．节约能源

③若测得回收到的氯化钾固体质量比理论值小，原因可能是________。

A．氯化钾没有完全溶解即过滤　　 B．过滤时液面高于滤纸边缘

C．器皿上粘有的氯化钾没有全部转移到称量纸上

Ⅲ．氧气的收集:

某兴趣小组为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，井使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。

（1）小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水集气法收集氧气时，以观察到______________为氧气集满的标准。

（2）以上两种方法中，用__________法收集到的氧气更纯净。

（3）不考虑操作因素，排水集气法获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是___________。

（4）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有________（填字母序号）。

A．氧气的密度略大于空气的密度　　　　

B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右

C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气

D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散

Ⅳ．氧气的性质：

（1）铁丝在氧气中的燃烧的化学方程式____________。实验时集气瓶底部要放少量水或细沙的目的是_____________。

（2）镁带燃烧的化学方程式__________，该反应类型为__________。

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空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】实验室用红磷燃烧来测定空气中氧气含量。

（1）写出红磷燃烧的化学方程式　　 (33)　　 。

（2）实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内　 (34)　 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。

【问题提出】有资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。

【实验改进】

Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。

Ⅱ.测得实验数据如下表

【交流表达】

（1）铁生锈过程首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，写出该反应的化学方程式　　 　　 。

（2）根据表中数据，改进实验后与铁反应的氧气为　 　　　　 　 mL，空气中氧气的体积分数是　 　　　　　 　 (计算结果精确到0.1%)。

（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因可能是：　　　　　　　 　　　 。

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空气中氧气含量测定的再认识：

【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

（1）写出红磷燃烧的文字表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 　　　　　　 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。

【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。

【实验改进】

Ⅰ、根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。

Ⅱ、测得实验数据如下表：

【交流表达】（1）铁生锈过程中发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁，写出该反应的文字表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是　　 　　 　　　 （计算结果精确到0.1%）。

（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：

①　　　　　　　　　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　　　　　 。

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空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】

图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

（1）写出红磷燃烧的符号表达式 　　　　　　　　　　 。

（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的　　　　　　　　 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。

【问题提出】

有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测定结果与理论值往往相差较大。

【实验改进】

Ⅰ. 甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量（装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水，会加速铁生锈）。

Ⅱ. 乙同学经过思考，在图2的基础上设计了图3实验装置，实验测得实验数据如下表：

【交流表达】

（1）根据表中数据计算，改进后测得空气中氧气的体积分数是　　　　　 (结果精确到0.1%)。

（2）从实验原理角度分析，图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是：　　　　　　　　　 。

【实验反思】

许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大，其主要原因是：　　　　　　　　　　　　

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空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】

图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

（1）写出红磷燃烧的符号表达式 　　　　　　　　　　 。

（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的　　　　　　　　 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。

【问题提出】

有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测定结果与理论值往往相差较大。

【实验改进】

Ⅰ. 甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量（装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水，会加速铁生锈）。

Ⅱ. 乙同学经过思考，在图2的基础上设计了图3实验装置，实验测得实验数据如下表：

【交流表达】

（1）根据表中数据计算，改进后测得空气中氧气的体积分数是　　　　　 (结果精确到0.1%)。

（2）从实验原理角度分析，图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是：　　　　　　　　　 。

【实验反思】

许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大，其主要原因是：　　　　　　　　　　　　

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