题目内容

15．空气中氧气含量测定的再认识．
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
（1）写出红磷燃烧的符号表达式4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的压强减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测定结果与理论值往往相差较大．

【实验改进】
Ⅰ．甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量（装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水，会加速铁生锈）．
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL80.054.5126.0
【交流表达】
（1）根据表中数据计算，改进后测得空气中氧气的体积分数是20.2% （结果精确到0.1%）．
（2）从实验原理角度分析，图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．
【实验反思】
许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大，其主要原因是：空气中点燃红磷后伸入集气瓶时，瓶内部分空气受热逸出．

分析 根据已有的空气中氧气含量的测定原理进行分析解答，磷燃烧生成五氧化二磷；气体被消耗，压强变小，故会产生水倒吸的现象；根据铁生锈的知识进行分析解答即可．

解答 解：【实验回顾】
（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
故填：4P+5O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的压强减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．
故填：压强．
【交流表达】
（1）126.0mL空气中含有的氧气体积为：80.0mL-54.5mL=25.5mL，
空气中氧气的体积分数为：$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%=20.2%，
故填：20.2%．
（2）从实验原理角度分析，图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．
故填：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．
【实验反思】
许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大，其主要原因是：空气中点燃红磷后伸入集气瓶时，瓶内部分空气受热逸出．
故填：空气中点燃红磷后伸入集气瓶时，瓶内部分空气受热逸出．

点评 本题考查的是氧气的含量的测定以及实验装置的改进，完成此题，可以依据已有的知识进行．

练习册系列答案
相关题目
18．按要求写出下列化学方程式：
（1）实验室常温下制取氧气2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（2）两种黑色固体反应得到红色固体2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；
（3）工业制取二氧化碳CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑；
（4）二氧化碳通过灼热的碳CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
19．3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑是工业上炼铁的一个重要反应，请你对该反应进行如下分析：按得失氧的观点，该反应中发生氧化反应的物质是碳发生还原反应的物质是Fe2O3．
3．反思、归纳与提升是化学学习的重要方法．对于复分解反应及其规律，通过反思与探索，同学们有了新的认识．请填写下文中横线上的空白．
【知识回顾】
（1）氯化氢气体、氢氧化钠固体不导电．
（2）盐酸、氢氧化钠溶液能导电

【迁移运用】硫酸钠溶液能导电，原因是硫酸钠溶于水：Na2SO4→2Na++S${{O}_{4}}^{2-}$．
【探索发现】
（1）氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图，如图2．

（2）硫酸钠溶液跟氯化钡溶液反应的微观示意图，如图3

（提示：生成硫酸钡白色沉淀）
（3）有气体生成的复分解反应，以Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑为例，反应实质：2H++CO32-→H2O+CO2↑．
【总结规律】上述复分解反应能发生的本质原因溶液中自由移动的离子结合成难以电离的物质，从而使自由移动的离子数目减少．
【知识深化】铝和硫酸铜溶液反应的过程如图4所示

上述反应的化学方程式是Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu，
从微观粒子变化的角度分析铝片在硫酸铜溶液中发生的变化：铝原子失去电子变成铝离子，铜离子得到电子变成铜原子．
【能力提升】
（1）参照稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质：H++OH-→H2O，根据硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液的微观示意图，完成该反应的实质：Ba2++S${{O}_{4}}^{2-}$=BaSO4
（2）已知稀硫酸溶液中存在的离子有H+、S${{O}_{4}}^{2-}$，向稀硫酸溶液中逐渐加入氢氧化钡溶液后，溶液导电能力会先减弱再增强，理由是随着氢氧化钡溶液的加入，溶液中存在自由移动的离子数目越来越少，导电能力逐渐减弱，当两者恰好完全反应后，随着氢氧化钡溶液的加入，溶液中自由移动的离子数目又会逐渐增多，导电能力又逐渐增强．．
10．用化学用语表示
（1）2个氮原子2N．
（2）氧化铝中铝元素的化合价为+3价$\stackrel{+3}{Al}$2O3．
（3）在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，
①若在滤液中插入铁片，取出后发现有红色物质生成，则滤液中一定含有Zn（NO3）2、Cu（NO3）2．
②若将滤纸上的固体放入稀HCl中，没有气泡产生，则滤纸上一定有Ag，可能有Cu．
20．下列各图中“○”和“●”分别表示不同元素的原子．其中表示纯净物的图是C，表示由一种单质和一种化合物组成的混合物的图是D．
7．如图所示反应中参加反应的各物质分子个数比为（　　）
A．4：1：4B．4：1：2C．2：1：2D．8：2：8
4．纯水极难导电，在水中加入硫酸或氢氧化钠，可增强（填“增强”或“减弱”）水的导电性，电解水时应通直流（填“直流”或“交流”）电，若在电源正极得到100ml氧气时，同时可在阴极得到200 ml氢气．水在通电的情况下发生的化学反应过程，可用下列图示描述．试回答下列问题：

（1）写出该反应的文字表达式水$\stackrel{通电}{→}$氢气+氧气，反应的基本类型为：分解反应．
（2）从上图中你可以得到哪些信息？（写出两条即可）
①水是由氢氧两种元素组成，；
②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成．
5．在FeTiOX中，Fe、Ti化合价均为+3，则X值为（　　）
A．2B．3C．4D．5

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