Question

【题目】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 。

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 ，其反应类型为 。

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 ；

② ，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。 。

【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。 （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
131 mL	90.0mL	63.6mL

（6）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】（7）通过上述实验探究，选择 （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Cu2(OH)2CO3]。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。 、理由 （填字母）。

a．空气中CO2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

Answer 1

【答案】（1）BCD （2）4P+5O 2P2O5 化合反应

（3）①装置漏气， ②红磷的量不足（4）白磷的着火点比红磷的着火点低

（5）ab （6）20.2％（7）bc（8）不能，a

【解析】

试题分析：（1）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；（2）磷和氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，化学方程式：4P+5O2P2O5；由两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应；（3）根据本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等；测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减 少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。结果偏小的原因是： 红磷量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等；（4）白磷的着火点比红磷的着火点低，所以用白磷更易燃烧，消耗氧气更充分；（5）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为19.13％。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是：装置内残留的氧气更少（使用红磷残留氧气量为8.85％），反应更彻底，实验结果更准确。（6）空气中氧气含量=（90.0mL-63.6mL）÷131 mL≈20.2％；（7）通过上述实验探究，选择白磷或铁粉、炭粉、氯化钠、蒸馏水进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。（8）不能用铜生锈较准确地测定空气中氧气的含量，因为空气中CO2含量只有约0.03％，铜不能将装置内的氧气几乎耗尽。