题目内容

9．测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1．该同学的实验步骤如下：

①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）该实验中红磷需稍过量，目的是确保将集气瓶内的氧气消耗尽．
（2）步骤②集气瓶中的现象是红磷燃烧，生成大量的白烟，其反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处，由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$．
（3）该实验可推论出氮气难（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？不能成功．
（5）图2的设计操作与图1比较，其优点是反应始终在密闭容器中，测量结果更准确，可以防止污染空气．

分析 （1）根据该实验注意事项分析；
（2）根据红磷的燃烧现象、反应结合压强知识分析．红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶；
（3）根据集气瓶内剩余的气体主要是氮气分析氮气的性质；
（4）根据测定空气中氧气含量的实验的原理分析；
（5）根据装置特点进行分析解答．

解答 解：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟．红磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；由于红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，所以，打开止水夹后观察到的现是：烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；由此可得出空气中氧气的体积分数约为$\frac{1}{5}$；
（3）由于集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由此可知氮气的性质是不溶于水；其化学性质不活泼；
（4）不能，因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流．
（5）图2的设计操作与图1比较，其优点是反应始终在密闭容器中，测量结果更准确，可以防止污染空气
故答案为：
（1）确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）红磷燃烧，生成大量的白烟，红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，烧杯中的水倒流至集气瓶，液面上升在一等分刻度处；$\frac{1}{5}$；
（3）难；不活泼；
（4）不能；
（5）反应始终在密闭容器中，测量结果更准确，可以防止污染空气．

点评 熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．

练习册系列答案
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19．区分下列各组物质，所加试剂或操作方法完全正确的是（　　）
选项需区分的物质操作方法或所加试剂
A生铁和黄铜①观色②加ZnSO4溶液
B软水和硬水①加肥皂水②加稀盐酸
CCO和CO2①通过灼热的CuO②通入紫色石蕊溶液
DNH4NO3和NaOH 固体①加水②观色
A．AB．BC．CD．D
20．回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题．
（1）写出制取原理的符号表达式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（2）如图A、B、C、D、E、F所示，若要制取并收集一瓶较纯净的氧气，应选用AD（填编号，下同）

（3）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起装置炸裂．你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是C；如果用图G所示装置收集乙炔，气体应从b（填“a”或“b”）端口通入．
（4）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用下图装置丙（填编号）．

（5）实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过计算所得质量．不考虑实验误差，请你就此提出一种猜想并设计相应验证方案：
猜想验证方案
17．用氯酸钾和二氧化锰的混合物15g加热到反应完全，称量试管内剩余固体的质量为10.2g．求：
（1）生成的氧气的质量为：4.8g；
（2）原混合物中氯酸钾的质量？
4．荔枝肉产鲜时半透明凝脂状，味香美，广受人们的喜爱．荔枝因含有机物异戊酸异戊酯（化学式为C10H20O2）而具有芳香味．试计算：
（1）异戊酸异戊酯中碳、氢、氧元素的质量比．
（2）异戊酸异戊酯中氢元素的质量分数（计算结果保留一位小数）
（3）如果100g异戊酸异戊酯中氢元素全部转化生成水，则可以生成水多少克．
14．自然界的下列过程或现象中，伴随着化学变化的是（　　）
A．南极冰川的融化B．江河沙石的迁移
C．绿色植物的光合作用D．天上云雨转换
1．写出下列反应的文字表达式．
（1）铁丝在氧气中燃烧铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，
（2）碳在氧气中燃烧碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳
（3）硫在空气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫
（4）加热氧化汞氧化汞$\stackrel{加热}{→}$汞+氧气
（5）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
18．在测定空气中氧气含量的实验中，如图所示．
导致进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中空气总体积的$\frac{1}{5}$，分析原因：
（1）红磷的量不足
（2）温度没冷却到室温就打开弹簧夹
（3）装置漏气．
19．（1）人体每日必须摄入足量的钙，这里的“钙”是指C（填序号）
A．单质   B．原子  C．元素  D．离子
（2）CaCO3中钙元素的质量分数为40%．
（3）如果按用量服用，每天摄入钙元素的质量为0.2g．
（4）若改为服用Ca（C6H11O7）来补钙．要补充0.4g，则至少需要食用Ca（C6H11O7）的质量为2.2g．

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