Question

【题目】某化学兴趣小组对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）。

（1）下列有关该实验说法正确的是_______。

A．实验装置简单，加热时间短

B．汞槽中的汞可以起到液封作用

C．生成的红色粉末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几乎耗尽

（2）通过该实验，拉瓦锡得出了空气是由氮气和氧气组成，氧气约占空气总体积的____。

（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），写出红磷燃烧的文字或者符号表达式______________。兴趣小组用该方法测出的氧气含量12%，发现结果明显偏低，可能的原因是：（1）装置漏气；（2）___；(3)…

（结论与反思）多次实验证明红磷燃烧测定空气中氧气含量都明显低于21% ，通过查阅资料显示：当氧气的体积分数低于7%，红磷就要熄灭，无法将氧气耗尽,所以误差较大。

（实验探究1）已知铁生锈是与空气中的氧气和水发生化学反应的过程，生成一种暗红色的固体。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）实验结束后能观察到的现象是铁丝表面有暗红色物质生成、试管内液面_______（填“上升”“下降”或“不变”）。

与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定空气中氧气的含量的主要优点是：___________________________。

（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、氯化钠、蒸馏水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
130mL	90.0mL	63.6mL

请计算出空气中氧气含量_____________（计算结果保留一位小数）

（结论与反思）通过上述实验探究，利用铁粉比铁丝可快速地完成实验并减小实验误差，你认为可能的原因是_______（填序号）；

A.相同条件下，铁粉与反应物间有更大的接触面积，能使反应更快速充分

B.两者是不同物质，铁粉的化学性质更活泼，更容易与氧气反应

实验中炭粉、氯化钠能明显加快反应速率，则它们在反应中所起的作用可能是______作用。

（拓展延伸）常温下铜能与氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿（Cu2（OH）2CO3），写出该反应的文字或符号表达式_______，但若缺少其中一种物质则铜不会锈蚀。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_________。

Answer 1

【答案】BCD1/5或21%P+O2P2O5红磷太少等均可上升装置内残留的氧气少，实验更精确或减少污染，减少误差等（合理均可）20.3%A催化Cu+CO2+O2+H2OCu2（OH）2CO3不能，因为空气中二氧化碳只含0.03%，所以不能把氧气耗尽

【解析】

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；

通过实验拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的的结论

实验回顾：磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：P+O2P2O5；实验中装置漏气；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）都会导致测量的结果偏小；

交流与反思：铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，导致装置内压强变小，液面上升；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=≈20.3%；

结论与反思：通过上述实验探究，选择铁粉进行实验，铁粉与反应物间有更大的接触面积可较为快速地完成实验并减小实验误差；实验中炭粉、氯化钠能明显加快反应速率，则它们在反应中所起的作用可能是催化作用；

拓展延伸：铜与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿，该反应的文字或符号表达式：Cu+CO2+O2+H2OCu2（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。