《空氣中氧氣含量的測定》實驗探究專項訓練[1]

1、初中化學專項練習泓銳2012年9月23日1《空氣中氧氣含量的測定空氣中氧氣含量的測定》實驗專題復習實驗專題復習知識梳理知識梳理空氣中氧氣含量的測定如右圖所示。空氣中氧氣含量的測定如右圖所示。1、可觀察到的現(xiàn)象是、可觀察到的現(xiàn)象是磷燃燒有大量白煙生成，打開止水夾后水進入集氣瓶內(nèi)大約15體積處。2、該實驗設計的原理是利用、該實驗設計的原理是利用紅磷燃燒耗盡密閉容器中15體積的氧氣，使容器內(nèi)壓強減小，導致水被吸入集氣瓶內(nèi)大約15體積。反應方程

2、式為：4P5O2=2P2O5。3【3【實驗步驟實驗步驟】1）在集氣瓶內(nèi)加入少量水（用于溶解生成的五氧化二磷，同時吸收燃燒產(chǎn)生的熱，有利于瓶內(nèi)降溫），把集氣瓶剩余容積劃分為5等分，并做上記號。2用止水夾夾緊乳膠管。把燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點燃，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。觀察紅磷燃燒時的現(xiàn)象。3待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾，觀察實驗現(xiàn)象及水面的變化情況。4【4【實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象】紅磷燃燒時發(fā)出黃白色火焰，同時放出熱量，隨著反應的進

3、行，瓶內(nèi)充滿白煙。待集氣瓶冷卻到室溫時，打開止水夾，燒杯中的水被吸進集氣瓶中，進水的體積恰好近似于集氣瓶中原空氣體積的15。5【5【注意事項注意事項】1裝置不能漏氣。2紅磷要過量，以保證瓶內(nèi)的氧氣耗完。3點燃紅磷后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子，不能使外界空氣進入瓶內(nèi)。4止水夾要夾緊，防止紅磷燃燒時氣體膨脹使瓶中氣體從導管逸出。5等到集氣瓶冷卻到室溫時再打開止水夾，防止瓶內(nèi)氣溫高于外界氣溫，使進入瓶內(nèi)的水減少6【實驗分析】實驗后若結果偏

4、小，可能的原因有紅磷量過少、裝置氣密性不好、沒有冷卻到室溫就打開止水夾。實驗后若結果偏大，可能的原因有止水夾沒有夾緊、燃燒匙伸入集氣瓶過慢。7、實驗時選擇的可燃物需具備以下條件：（1）能在空氣中燃燒（如鐵絲不行）；（2）燃燒時只消耗氧氣（如鎂帶不行）；（3）生成物不能為氣體（如硫粉、木炭等不行）。8、該實驗還可推出，瓶內(nèi)剩余45體積的氣體是氮氣，其物理性質(zhì)有無色無味、難溶于水；化學性質(zhì)有不燃燒也不支持燃燒。9其他常見變形裝置如下圖：裝置

5、形式雖然不同，但原理都是相同的，即用燃燒法測定空氣中氧氣的含量。（注意：該實驗應從1、實驗現(xiàn)象的描述；2、實驗原理；3、實驗的改進；4、藥品的選擇；5、實驗推斷的性質(zhì)等五個方面去掌握）點燃初中化學專項練習泓銳2012年9月23日3圖9通過導管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如右圖的實驗裝置。假設此實驗能按照小華的設想正常進行，且白磷所占體積與導管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：（1)實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活

6、塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明_________。（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。可觀察到的現(xiàn)象為______。（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻?？捎^察到的現(xiàn)象為_____。（4）若按小華的設想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險，造成實驗失敗。例如____________。解析：解析：（1

7、）裝置的氣密性好（2）白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞前沿在約12mL的刻度線上（3）白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上（4）橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等例5（20122012廣州）某化學興趣小組的同學按照課本上的實驗裝置做廣州）某化學興趣小組的同學按照課本上的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的測定空氣中氧氣的體積分數(shù)體積分數(shù)”實驗實驗(如圖如圖8所示所示)，但測出的氧氣的體積分數(shù)明顯小于，但測出的氧氣的體積分

8、數(shù)明顯小于1515。請你參與探究：【提出問題】造成誤差的原因是什么？如何改進課本上的實驗裝置？【查閱資料查閱資料】紅磷、白磷的一些性質(zhì)如下表：顏色、狀態(tài)熔點℃著火點℃密度(gcm3)紅磷暗紅色固體5902402.34白磷白色或黃色固體44.1401.82【猜想與假設猜想與假設】】甲同學：可能是導管內(nèi)原含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性。乙同學：可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣。你還能作出的猜想是。【交流與討論交流與討論】（

9、1）丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，大家認為他的猜想不合理，理由是。（2）他們對課本上的實驗裝置進行了圖9所示的改進(其他儀器忽略)。①甲同學提出應把紅磷換為白磷，理由是。②通過粗銅絲來點燃玻璃管內(nèi)的白磷，這利用了金屬銅的性。③與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優(yōu)點是。解析：【猜想與假設】裝置氣密性不好（或紅磷用量不足；或沒有冷卻到室溫就打開止水夾等）【交流與討論】（1）木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體，使反應前后氣體體