题目内容

19．空气中氧气含量测定的再认识．
[实验回顾]如图所示
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）写出红磷燃烧的文字表达式：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中的水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好、操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
[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，测量结果与理论值误差较大．
[实验改进]
Ⅰ．根据铁在空气中生锈消耗氧气的原理设计如图2所示实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．
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/mL80.054.0126.0
[交流表达]
（3）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%（计算结果精确到0.1%）．
（4）通过两组实验1和 2对比，他们发现改进后的实验装置优点是：
①反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确      ②同时防止五氧化二磷污染空气
（5）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；②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．

分析 红磷在空气中能够剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量，生成白色固体五氧化二磷；
根据提供的数据可以计算空气中氧气的体积分数；
不同的实验装置，优缺点不同．

解答 解：（1）根据磷燃烧生成五氧化二磷，可知反应物、生成物，反应条件，故其文字表达式为：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压变小，水倒吸，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
实验改进：（3）根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出，消耗的氧气的体积是：80-54.5=25.5mL，故氧气的体积分数为：$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%，故填：20.2%；
（4）通过两组实验1和 2对比，他们发现改进后的实验装置优点是：反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确；同时防止五氧化二磷污染空气；
（5）使用铁的缓慢氧化消耗氧气，使氧气消耗的更为彻底，实验结果更准确，测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积，使实验结果更为准确，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．
故答案为：
【实验回顾】（1）红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）气压；量筒；
【交流表达】（3）20.2%；
（4）反应始终在密闭容器中，使实验结果更准确；同时防止五氧化二磷污染空气；
（5）①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确．②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．

点评 了解实验数据的处理或者误差分析的方法及技巧；了解用红磷测定氧气在空气中含量的实验的注意事项．实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．

练习册系列答案
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9．已知每个电子的质量约为每个质子（或中子）质量的$\frac{1}{1836}$．通过下表的有关数据分析，可总结出如“在原子里质子数等于核外电子数”的结论．
原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量
氢1011
碳66612
氧88816
钠11121123
铁26302656
你还能总结出的结论有：
（1）相对原子质量=质子数+中子数；
（2）质子数和中子数不一定相等；
（3）原子核内不一定有中子；
（4）原子的质量主要集中在原子核上．
10．实验时学习和研究化学的基本方法，下列实验操作中不正确的是（　　）
A．
加热液体		B．
闻药品气味		C．
检查装置气密性		D．
过滤液体
7．下列物质属于混合物的是（　　）
A．氧气B．自来水C．氯酸钾D．金刚石
14．下列对实验现象的描述或实验操作不正确的是（　　）
A．过滤操作中用玻璃棒引流
B．点燃或加热可燃性气体前，检验其纯度
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
D．澄清石灰水中通入少量二氧化碳后变浑浊
4．用化学式或化学符号填空：
（1）干冰CO2；            
（2）石灰石的主要成分CaCO3；
（3）两个硫酸根离子2SO42-；   
（4）保持水的化学性质的最小粒子H20；
（5）70个碳原子构成的新型碳分子C70．
11．如图所示是水在三种状态下粒子的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．在状态甲时，其体积和形状随容器改变而改变
B．状态乙是水蒸气
C．蒸发是由状态甲变成状态丙的过程
D．由状态丙变成乙，需要释放出热量
8．气体的制取和收集是化学学习中的重要内容，实验室现提供了如图药品和仪器装置： 
（1）请写出如图中所标识的仪器名称：a集气瓶   b试管
（2）如用过氧化氢制取氧气，那么装置A（填序号，下同）可作为该反应的发生装置，请写出相应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）铜陵市目前的管道煤气中填充的是天然气，主要成分为甲烷．甲烷是一种密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热醋酸钠固体和氢氧化钠固体来制取甲烷．那么制取甲烷应选择的发生装置是B，如果要收集干燥的甲烷，应选择的收集装置是E．如果要用F装置收集甲烷，那么气体应从F装置的c导管通入．
9．下列化学用语书写错误的是（　　）
A．硫酸根离子：SO42-B．铁离子的符号：Fe2+
C．碳酸的化学式：H2CO3D．3个二氧化硫分子：3SO2

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