14.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)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.在汞槽中起到液封的作用
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几乎耗尽
【实验回顾】(2)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+5O
2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P
2O
5,其反应类型为化合反应.
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】(3)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红磷的量不足,装置内氧气有剩余; …
【实验与交流】(4)在老师的指导下,小明分别用过量的红磷(着火点240℃)和白磷(着火点40℃)进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%.请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因.白磷的着火点比红磷的着火点低.
【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天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%.
【交流与反思】(5)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.ab(填字母).
a.装置内残留的氧气更少
b.反应更彻底,实验结果更准确
c.铁丝生锈比红磷燃烧反应更快
【实验探究2】为了加快反应速率,小明通过查闻资料,利用铁粉、炭粉、氯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下表:
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 |
(6)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】(7)通过上述实验探究,选择bc(填字母)进行实验,可较为
快速地完成实验并减小实验误差.
a.红磷 b.白磷 c.铁粉、炭粉、氯化钠、蒸馏水
【拓展延伸】(8)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
主要成分为Cu
2(OH)
2CO
3].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、理由a(填字母).
a.空气中CO
2含量只有约0.03%,铜不能将装置内的氧气几乎耗尽
b.铜丝反应比铁丝快
c.反应更彻底.