14.空氣中氧氣含量測定的再認識.
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1).
(1)該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有BCD.
A.實驗過程中沒有污染
B.在汞槽中起到液封的作用
C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
【實驗回顧】(2)實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),
寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式4P+5O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P
2O
5,其反應(yīng)類型為化合反應(yīng).
興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%.
【提出問題】(3)用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定空氣中
氧氣的含量?
【進行猜想】①裝置漏氣;
②紅磷的量不足,裝置內(nèi)氧氣有剩余; …
【實驗與交流】(4)在老師的指導(dǎo)下,小明分別用過量的紅磷(著火點240℃)和白磷(著火點40℃)進行該實驗,用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%.請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因.白磷的著火點比紅磷的著火點低.
【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量.于是進行了實驗(裝置如圖3).通過7天測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13%.
【交流與反思】(5)與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點.a(chǎn)b(填字母).
a.裝置內(nèi)殘留的氧氣更少
b.反應(yīng)更徹底,實驗結(jié)果更準(zhǔn)確
c.鐵絲生銹比紅磷燃燒反應(yīng)更快
【實驗探究2】為了加快反應(yīng)速率,小明通過查聞資料,利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進行了實驗(裝置如圖4).8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表:
實驗前的體積 | 實驗后的體積 |
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 |
(6)請計算出空氣中氧氣含量20.2%(計算結(jié)果保留一位小數(shù)).
【結(jié)論與反思】(7)通過上述實驗探究,選擇bc(填字母)進行實驗,可較為
快速地完成實驗并減小實驗誤差.
a.紅磷 b.白磷 c.鐵粉、炭粉、氯化鈉、蒸餾水
【拓展延伸】(8)銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕,生成銅綠[銅綠
主要成分為Cu
2(OH)
2CO
3].若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進
行實驗,請判斷能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量,并說明理由.不能、理由a(填字母).
a.空氣中CO
2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.