Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識．

(1)【經典賞析】拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分(實驗裝置如圖1)．

該實驗中選擇使用汞的優點有 ____________

A.實驗過程中沒有污染

B.能將密閉裝置內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)【實驗回顧】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)，寫出紅磷燃燒的符號表達式________________。圖2中集氣瓶底部的水的作用為_________。(填字母)

A.吸收有害物質 B.降溫，快速冷卻 C.保護瓶底

但是用該方法測出的氧氣含量常常低于21%。

(3)【提出問題】用該方法測出的氧氣含量為什么低于21%？

【進行猜想】①____________；②____________，裝置內氧氣有剩余;

(4)【實驗與交流】為了幫助同學們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，老師利用傳感器技術定時測定了實驗裝置(如圖5)內的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖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)【實驗探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應的符號表達式為________________，一般不能在空氣中燃燒，因此無法用鐵絲代替紅磷進行該實驗。小明根據鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來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天測得的數據計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點____(填字母)。

A．裝置內殘留的氧氣更少

B．反應更徹底，實驗結果更準確

C．鐵絲生銹比紅磷燃燒反應更快

(6)【實驗探究2】小明利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質又進行了實驗(裝置如圖4)。8分鐘后測得的數據如下表：請計算出空氣中氧氣含量________(計算結果保留一位小數)。相對于實驗探究1，實驗探究2改進的目的是_______________________。

實驗前的體積		實驗后的體積
集氣瓶內空氣	燒杯內蒸餾水	燒杯內剩余蒸餾水
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，能否比較準確地測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%，銅不能將裝置內的氧氣幾乎耗盡

B．銅絲反應比鐵絲快

C．反應更徹底

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，使瓶內氣體受熱膨脹，壓強變大 略 A 、B 20.2% 加快反應速率 不能 A

【解析】根據所學知識和題中信息知，(1) 拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分，該實驗中選擇使用汞的優點有：①能將密閉裝置內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) 實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒的符號表達式∶P＋O2 P2O5 。圖2中集氣瓶底部的水的作用為A.吸收有害物質B.降溫，快速冷卻。(3)【提出問題】用該方法測出的氧氣含量為什么低于21%？【進行猜想】①裝置漏氣；②紅磷的量不足，裝置內氧氣有剩余。(4)【實驗與交流】利用傳感器技術定時測定了實驗裝置(如圖5)內的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖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，使瓶內氣體受熱膨脹，壓強變大；(5)【實驗探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應的符號表達式為∶

Fe＋O2 Fe3O4 。根據鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來測定空氣中氧氣的含量，測得的數據計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點∶①裝置內殘留的氧氣更少②反應更徹底，實驗結果更準確③操作簡單。故選AB。(6)【實驗探究2】用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質又進行了實驗(裝置如圖4)。計算出空氣中氧氣含量∶90.0mL－63.6mL＝26.4ml。 ×100％＝20.2%。相對于實驗探究1，實驗探究2改進的目的是加快反應速率。(7) 【拓展延伸】銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應生成銅綠[其主要成分為：Cu2(OH)2CO3]。若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，不能比較準確地測定空氣中氧氣的含量，理由是空氣中CO2含量只有約0.03%，銅不能將裝置內的氧氣幾乎耗盡。

點睛∶這是一道實驗探究題，通過實驗測定空氣中氧氣的含量。本實驗成功的關鍵①裝置氣密性良好②磷過量③冷卻后測量。