17.空气中氧气含量测定的再认识.
【查阅资料】
1.白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体.
2、铜与氧气在加热的条件下生成黑色固体氧化铜.
3、二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收
【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B、C、D.
A.实验过程中没有污染 B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的暗红色固体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耗尽
【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),某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显偏小.请你参与探究:
【提出问题】
造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【猜想】
甲同学:可能烧杯中的水倒流结束后,导气管内有部分水滞留,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;你还能做的猜想是红磷量不足,装置漏气,装置未冷却至室温就打开弹簧夹等(写一点即可).
【交流与讨论】
(1)集气瓶中预先装少量水的作用是吸收热量,使集气瓶内的温度迅速冷却到室温;
(2)丙同学认为,用木炭代替红磷也能完成图2的实验,但事先要在集气瓶中放入一定量的氢氧化钠溶液或石灰水;
【探究与反思】
为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想正确(选填“合理”或“不合理”)
(2)大家采用改进的实验装置(图3)进行实验(左边玻璃管上面的空气平均分成了5 等份,并标刻度线),待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,同时能观察到左边玻璃管中水上升到1刻度线(左边玻璃管中水上升了玻璃管中空气体积的$\frac{1}{5}$等,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体.左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是白磷或者五氧化二磷.