Question

【题目】有关空气组成的研究与发现对化学的发展做出了重要贡献。

Ⅰ.拉瓦锡的研究:用加热汞的方法测定空气中氧气的含量如图4所示，拉瓦锡把少量的汞放在密闭的玻璃容器中连续加热12天后，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器内空气体积减少了约五分之一。收集汞表面生成的红色粉末(氧化汞)，置于另一容器内强热得到了汞和氧气，且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气体积。

（1）上述实验中，使用汞的优点有______________。

A.汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体

B.时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽

C.实验过程中没有污染

D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

（2）继拉瓦锡研究后，英国科学家瑞利经多次实验发现:从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度。造成这一差异主要与空气中的_______________相关。

Ⅱ.兴趣小组A的实验:用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图5所示)

（3）用酒精灯点燃燃烧匙中过量的红磷，观察到的现象有____________________，并放出大量的热。写出该反应的化学方程式:_____________________________。

（4）该兴趣小组同学经多次实验发现:当反应停止并恢复至室温，用氧气浓度传感器测得广口瓶内始终有8%左右的氧气残留。请分析红磷燃烧无法耗尽氧气的原因是________(已排除操作原因引起的实验误差)。

Ⅲ.兴趣小组B的实验:用铁生锈原理测定空气中氧气含量(如图6所示)测得实验数据如下表:

（5）根据表中数据，计算实验测得的空气中氧气的体积分数是___________(计算结果精确到0.1%)。

（6）该实验中NaCl溶液的作用是_______________。

Answer 1

【答案】ABD 氩气 发出黄色火焰，形成浓浓的白烟 4P+5O22P2O5 空气中氧气的体积分数低于8％时红磷停止燃烧 20.7％ 加快铁的锈蚀

【解析】

（1）上述实验中，使用汞的优点有：汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体、时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，故填ABD。

（2）从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度是因为空气中含有氩气的缘故，故填氩气。

（3）磷在空气中燃烧，发出黄色火焰，形成浓浓的白烟，放出热量，故填发出黄色火焰，形成浓浓的白烟；

红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故反应的化学方程式写为：4P+5O22P2O5。

（4）红磷与氧气发生燃烧时，需要的氧气的浓度为8％，即空气中氧气的体积分数低于8％时红磷停止燃烧，故填空气中氧气的体积分数低于8％时红磷停止燃烧。

（5）由题文可知，烧杯中减少的水的体积就是进入集气瓶中的水的体积，所以空气中氧气的体积分数是×100％≈20.7％，故填20.7％。

（6）氯化钠在有水膜的条件下相当于电解质溶液,而Fe与其中的杂质C及NaCl溶液构成原电池反应，从而加快Fe 的腐蚀，故填加快铁的锈蚀。