Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識．

（1）【經(jīng)典賞析】拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分(實驗裝置如圖1)．
該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有
A.實驗過程中沒有污染
B.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
C.在汞槽中起到液封的作用
D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
（2）【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2)，寫出紅磷燃燒的符號表達式。圖2中集氣瓶底部的水的作用為。(填字母)
A.吸收有害物質(zhì) B.降溫，快速冷卻 C.保護瓶底
但是用該方法測出的氧氣含量常常低于21%。
（3）【提出問題】用該方法測出的氧氣含量為什么低于21%？
【進行猜想】①；② ， 裝置內(nèi)氧氣有剩余;
（4）【實驗與交流】為了幫助同學們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，老師利用傳感器技術(shù)定時測定了實驗裝置(如圖5)內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖6所示。其中X曲線表示的是 (填“溫度”或“氧氣的濃度”)；
【反思拓展】結(jié)合X、Y兩條曲線，解釋如圖6中BC段氣壓變化的原因是；
（5）【實驗探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應(yīng)的符號表達式為 ， 一般不能在空氣中燃燒，因此無法用鐵絲代替紅磷進行該實驗。小明根據(jù)鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來測定空氣中氧氣的含量，于是進行了實驗(裝置如圖3)。通過7天測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13%。
【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點 (填字母)。
A．裝置內(nèi)殘留的氧氣更少
B．反應(yīng)更徹底，實驗結(jié)果更準確
C．鐵絲生銹比紅磷燃燒反應(yīng)更快
（6）【實驗探究2】小明利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進行了實驗(裝置如圖4)。8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表：請計算出空氣中氧氣含量 (計算結(jié)果保留一位小數(shù))。相對于實驗探究1，實驗探究2改進的目的是。

實驗前的體積		實驗后的體積
集氣瓶內(nèi)空氣	燒杯內(nèi)蒸餾水	燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131mL	90.0mL	63.6mL

（7）【拓展延伸】銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)生成銅綠[其主要成分為：
Cu2(OH)2CO3]。若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量 ， 理由 (填字母)
A．空氣中CO2含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡
B．銅絲反應(yīng)比鐵絲快
C．反應(yīng)更徹底

Answer 1

【答案】
（1）B、C、D
（2）P＋O2 P2O5,A、B
（3）裝置漏氣,紅磷的量不足
（4）溫度,紅磷燃燒放熱,使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,壓強變大
（5）Fe＋O2 Fe3O4,A 、B
（6）20.2%,加快反應(yīng)速率
（7）不能,A
【解析】根據(jù)所學知識和題中信息知，（1） 拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分，該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有：①能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡②在汞槽中起到液封的作用③生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣。故選BCD。（2） 實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒的符號表達式∶P＋O2 P2O5 。圖2中集氣瓶底部的水的作用為A.吸收有害物質(zhì)B.降溫，快速冷卻。（3）【提出問題】用該方法測出的氧氣含量為什么低于21%？【進行猜想】①裝置漏氣；②紅磷的量不足，裝置內(nèi)氧氣有剩余。（4）【實驗與交流】利用傳感器技術(shù)定時測定了實驗裝置(如圖5)內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖6所示。其中X曲線表示的是溫度，磷燃燒放熱，后冷卻。【反思拓展】結(jié)合X、Y兩條曲線，解釋如圖6中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強變大；（5）【實驗探究1】已知，鐵絲在純氧中才能燃燒，反應(yīng)的符號表達式為∶

Fe＋O2 Fe3O4 。根據(jù)鐵生銹的原理(鐵在常溫下可以和氧氣、水生成鐵銹)來測定空氣中氧氣的含量，測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13%�！窘涣髋c反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法的主要優(yōu)點∶①裝置內(nèi)殘留的氧氣更少②反應(yīng)更徹底，實驗結(jié)果更準確③操作簡單。故選AB。（6）【實驗探究2】用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進行了實驗(裝置如圖4)。計算出空氣中氧氣含量∶90.0mL－63.6mL＝26.4mL。 ×100％＝20.2%。相對于實驗探究1，實驗探究2改進的目的是加快反應(yīng)速率。（7） 【拓展延伸】銅能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)生成銅綠[其主要成分為：Cu2(OH)2CO3]。若將圖3中的鐵絲換成足量的銅絲，不能比較準確地測定空氣中氧氣的含量，理由是空氣中CO2含量只有約0.03%，銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡。
所以答案是：BCD;P＋O2 P2O5；AB；裝置漏氣；紅磷量不足；溫度；紅磷燃燒放熱，使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強變大；Fe＋O2 Fe3O4；AB；20.2%；加快反應(yīng)速率；不能；A。