题目内容

4．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BCD．
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集合耗尽
【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），写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．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）红磷不足装置内氧气有剩余；…
【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，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结果更准确的原因：装置内残留的氧气更少，实验结果更准确．
【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、氧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20.2%．（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、氯化钠和蒸馏水（填物质名称）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]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由．不能（填“能”或“不能”），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．（提示：铜与空气中氧气、水、二氧化碳反应锈蚀时，当反应的氧气和二氧化碳的体积相等时，反应才能恰好完成．）

分析 【经典赏析】根据使用汞的优点进行分析解答；
【实验回顾】根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷解答；
【进行猜想】根据本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等．
【交流与反思】根据用铁丝生锈的方法测定的主要优点装置内残留的氧气更少，实验结果更准确解答；
【实验探究2】根据烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积解答；
【结论与反思】根据题中信息分析解答；
【拓展延伸】根据生成铜绿的条件解答．

解答 解：
【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集合耗尽，故选BCD；
【实验回顾】磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
【进行猜想】实验中所取的红磷不足（或实验前没有夹弹簧夹、实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等）；
【交流与反思】铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：装置内残留的氧气更少，实验结果更准确；
【实验探究2】
烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积=90mL-63.6mL=26.4mL
空气中氧气含量=$\frac{26.4mL}{130mL}×100%$≈20.2%
【结论与反思】
通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水或白磷等物质进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差．
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，不能比较准确地测定空气中氧气的含量，因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽．
答案：
【经典赏析】BCD．
【实验回顾】4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
【进行猜想】红磷不足；
【交流与反思】装置内残留的氧气更少，实验结果更准确；
【实验探究2】20.2%；
【结论与反思】铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水；
【拓展延伸】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．

点评 本考点是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．

练习册系列答案
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H2O2溶液的
质量（克）		H2O2溶液的浓度植物的种类及质量收集80mL氧气所用的时间（分钟）
1组3415%大颗粒胡萝卜16克18
2组3415%大颗粒马铃薯16克10.5
3组3415%小颗粒马铃薯16克4
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19．下列关于“不一定”的说法中，不正确的是（　　）
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9．下列化学式书写规范的是（　　）
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16．如图所示，是测定空气中氧气体积含量的实验，下列说法正确的是（　　）
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