题目内容
【题目】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(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.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【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 .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?
【进行猜想】(1)装置漏气;
(2) ,装置内氧气有剩余;(3)…
【实验与交流】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%,
【实验探究1】小明根据铁生锈的原理(铁能与空气中的氧气反应),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3)
通过7天测得的数据计算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及原因:装置内残留的氧气更少,实验结果更准确;但是反应所需时间太长。
【实验探究2】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(NaCl)等物质又进行了实验(装置如图4),8分钟后测得的数据如表:
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 |
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,选择铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)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、二氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3],其相对分子质量为
若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断 (填“能”还是“不能”)比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由 。
【答案】【经典赏析】BCD【实验回顾】4P+5O22P2O5;【进行猜想】红磷不足;
【实验探究2】20.2%;,【拓展延伸】222,不能;因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%,铜不能将装置中的氧气几乎耗尽
【解析】
试题分析:该实验中选择使用汞的优点有:在汞槽中起到液封作用、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气、能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽;红磷燃烧的符号表达式4P+5O2 2P2O5 ;测出的氧气含量常常远低于21%,原因是:装置漏气;红磷不足,装置内氧气有剩余;计算出空气中氧气含量=(90-63.6ml)/131ml=20.2%;生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3],其相对分子质量为=64*2+17*2+12+16*3=222;将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,不能比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%,铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。