Question

【题目】空气中氧气含量测定的再认识．

(1)【经典赏析】拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图1)．

该实验中选择使用汞的优点有 ____________

A.实验过程中没有污染

B.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽

C.在汞槽中起到液封的作用

D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

(2)【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2)，写出红磷燃烧的符号表达式________________。图2中集气瓶底部的水的作用为_________。(填字母)

A.吸收有害物质 B.降温，快速冷却 C.保护瓶底

但是用该方法测出的氧气含量常常低于21%。

(3)【提出问题】用该方法测出的氧气含量为什么低于21%？

【进行猜想】①____________；②____________，装置内氧气有剩余;

(4)【实验与交流】为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图5)内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图6所示。其中X曲线表示的是_____(填“温度”或“氧气的浓度”)；

【反思拓展】结合X、Y两条曲线，解释如图6中BC段气压变化的原因是_______________；

(5)【实验探究1】已知，铁丝在纯氧中才能燃烧，反应的符号表达式为________________，一般不能在空气中燃烧，因此无法用铁丝代替红磷进行该实验。小明根据铁生锈的原理(铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈)来测定空气中氧气的含量，于是进行了实验(装置如图3)。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，用铁丝生锈的方法的主要优点____(填字母)。

A．装置内残留的氧气更少

B．反应更彻底，实验结果更准确

C．铁丝生锈比红磷燃烧反应更快

(6)【实验探究2】小明利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。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)。相对于实验探究1，实验探究2改进的目的是_______________________。

实验前的体积		实验后的体积
集气瓶内空气	烧杯内蒸馏水	烧杯内剩余蒸馏水
131mL	90.0mL	63.6mL

(7) 【拓展延伸】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿[其主要成分为：

Cu2(OH)2CO3]。若将图3中的铁丝换成足量的铜丝，能否比较准确地测定空气中氧气的含量_____________，理由____________(填字母)

A．空气中CO2含量只有约0.03%，铜不能将装置内的氧气几乎耗尽

B．铜丝反应比铁丝快

C．反应更彻底

Answer 1

【答案】 B、C、D 略 A、B 装置漏气 红磷的量不足 温度 红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强变大 略 A 、B 20.2% 加快反应速率 不能 A

【解析】根据所学知识和题中信息知，(1) 拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分，该实验中选择使用汞的优点有：①能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽②在汞槽中起到液封的作用③生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气。故选BCD。(2) 实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，红磷燃烧的符号表达式∶P＋O2 P2O5 。图2中集气瓶底部的水的作用为A.吸收有害物质B.降温，快速冷却。(3)【提出问题】用该方法测出的氧气含量为什么低于21%？【进行猜想】①装置漏气；②红磷的量不足，装置内氧气有剩余。(4)【实验与交流】利用传感器技术定时测定了实验装置(如图5)内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图6所示。其中X曲线表示的是温度，磷燃烧放热，后冷却。【反思拓展】结合X、Y两条曲线，解释如图6中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强变大；(5)【实验探究1】已知，铁丝在纯氧中才能燃烧，反应的符号表达式为∶

Fe＋O2 Fe3O4 。根据铁生锈的原理(铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈)来测定空气中氧气的含量，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，用铁丝生锈的方法的主要优点∶①装置内残留的氧气更少②反应更彻底，实验结果更准确③操作简单。故选AB。(6)【实验探究2】用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。计算出空气中氧气含量∶90.0mL－63.6mL＝26.4ml。 ×100％＝20.2%。相对于实验探究1，实验探究2改进的目的是加快反应速率。(7) 【拓展延伸】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿[其主要成分为：Cu2(OH)2CO3]。若将图3中的铁丝换成足量的铜丝，不能比较准确地测定空气中氧气的含量，理由是空气中CO2含量只有约0.03%，铜不能将装置内的氧气几乎耗尽。

点睛∶这是一道实验探究题，通过实验测定空气中氧气的含量。本实验成功的关键①装置气密性良好②磷过量③冷却后测量。