測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)探究匯總

1、測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)原理：紅磷燃燒消耗氧氣，瓶內(nèi)氣壓減小，被壓入水的體積等于瓶內(nèi)氧氣的體積實(shí)驗(yàn)裝置：A-集氣瓶 B-導(dǎo)管 C-燃燒匙 D-止水夾 點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒，產(chǎn)生濃厚的白煙，打開止水夾，水從燒杯倒吸如集氣瓶，進(jìn)入水的體積約占瓶容積的1/5化學(xué)反應(yīng)方程式：4P+5O2=2P2O5現(xiàn)象解釋：紅磷在密閉容器內(nèi)充分燃燒，消耗瓶內(nèi)氧氣，生成五氧化二磷固體，使集氣瓶內(nèi)氣壓減小，小于外界大氣壓，所以大氣壓將燒杯中的水壓入集氣瓶中。進(jìn)入集氣瓶中的水的體積就等于消耗的氧氣的體積。實(shí)驗(yàn)要求：紅磷足量（充分消耗瓶內(nèi)氧氣）；冷卻至室溫后再打開止水夾；集氣瓶底預(yù)留適量的水，吸收熱量，溶解五氧化二磷；

2、燃燒物質(zhì)的選擇-消耗氧氣，同時不能產(chǎn)生新的氣體（不可以用硫和木炭代替）特別注意：蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，常溫下二氧化碳僅微溶于水，且溶解速度比較慢，因此一般不用蠟燭燃燒測定氧氣的體積分?jǐn)?shù)。但若能吸收二氧化碳，此法也不失為一種簡便的方法。而且蠟燭易燃燒，取材方便。 誤差分析：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測定的氧氣體積分?jǐn)?shù)小于1/5分析原因：裝置的氣密性不好,可能漏氣。紅磷的量不足,沒有充分消耗氧氣。沒有將點(diǎn)燃的紅磷迅速伸入集氣瓶并塞緊瓶塞。未等瓶內(nèi)的氣體冷卻就打開夾子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測定的氧氣體積分?jǐn)?shù)大于1/5分析原因：。燃燒匙插入太慢，導(dǎo)致空氣受熱膨脹逸出止水夾沒有夾緊，紅磷燃燒時空氣從止水夾逸出典型題目匯總：1第一小

3、組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如下圖的A、B兩套裝置你認(rèn)為合理的是（填編號） 答案：A 氧氣的密度比空氣略大，燃燒匙伸入底部，能使氧氣消耗更充分，測定更準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的還有如下方法：2.用來測定空氣成分的方法很多，下圖所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測定方法。實(shí)驗(yàn)過程是：第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好相應(yīng)的標(biāo)記。第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。請回答下列問題：水········

4、········陽光（1）上面的實(shí)驗(yàn)同時證明了氮?dú)饩哂?的化學(xué)性質(zhì)。（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的一種原因可能是 紅磷（3）某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如右圖所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是： （4）小組的同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后又嘗試用木炭重新做了以上實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有進(jìn)入集氣瓶。經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入少量 溶液來吸收氣體，實(shí)驗(yàn)也能取得較好的效果答案：(1) 不能燃燒，也不支持燃燒 (2)裝置漏氣或紅磷的量不足 （3）裝置始終密閉，空氣沒

5、有溢出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確 不需要加熱，節(jié)約能源（4）氫氧化鈉或澄清的石灰水3.某同學(xué)利用右上圖裝置測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒后恢復(fù)到室溫，打開彈簧夾發(fā)現(xiàn)進(jìn)入廣口瓶的液體液面高度超過廣口瓶容積的1/5。造成這一現(xiàn)象的原因可能是 （ ）A實(shí)驗(yàn)前沒有將彈簧夾夾緊 B實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣C實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過量 D實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷不足答案：A4.在測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)采用了右圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O2加熱2CuO 同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進(jìn)一步變化時停止加熱，待冷卻

6、至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。(1)在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 。 (2)小強(qiáng)測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積25mL22mL 由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù) 2l(填“>”、“”、 “<”)。成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是 。(填序號) 沒有交替緩緩?fù)苿觾蓚€注射器活塞； 讀數(shù)時沒有冷卻至室溫； 加入銅絲量太少； 加入銅絲量太多答案 (1)銅絲與氧氣充分接觸而反應(yīng) (2)<；1 2 35.將等容積等質(zhì)量(包括瓶塞、導(dǎo)管、燃燒匙)的兩個集氣瓶置于天平左右兩盤，并調(diào)至平衡，

7、然后分別放人等質(zhì)量的白磷和木炭如右圖，關(guān)閉a、b，使二者充分燃燒后，冷至室溫，此時打開彈簧夾a、b。 (1)打開彈簧夾a、b時觀察到的現(xiàn)象是(   )A甲中進(jìn)水   B乙中進(jìn)水  C甲、乙二者都進(jìn)水    D甲、乙二者都不進(jìn)水(2)此時的天平(  )A處于平衡狀態(tài)    B偏向左   C偏向右   D無法確定(3)若將甲、乙兩瓶直接用一導(dǎo)管連接(撤掉水槽，其他條件不變)，當(dāng)白磷和木炭充分燃燒，并使兩瓶恢復(fù)到原來的溫度，此時的天平( )A

8、仍處于平衡狀態(tài)     B偏向右      C偏向左     D無法確定答案： A B(甲瓶內(nèi)有水進(jìn)入) C（充分燃燒后，甲瓶內(nèi)氣壓小于乙瓶，冷卻氣壓相等時，甲瓶偏重）6.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如右圖所示裝置。請根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)回答下列問題： （1）閉合電源開關(guān)，可以觀察到白磷             。（2）裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型

9、管內(nèi)左側(cè)液面        。（3）通過這個實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是          （4）此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是：           （5）評價優(yōu)點(diǎn)：           答案：燃燒生成大量白煙 上升 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為15 不溶于

10、水、不能燃燒，也不支持燃燒 不與白磷反應(yīng) 環(huán)保更加精確7.選用實(shí)際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器相連組成如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，請回答下列問題：（1）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾?？捎^察到的現(xiàn)象為 （2）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻?？捎^察到的現(xiàn)象為 （3）如何檢查氣密性： 答案：(1)白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞前沿約在12ml的刻度線上(2)白磷燃燒，產(chǎn)

11、生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8ml的刻度線上(3) 實(shí)驗(yàn)前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20 mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明：裝置的氣密性良好 8.某校初三研究性學(xué)習(xí)小組為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，其中A是帶刻度的容積為700mL的圓筒狀玻璃反應(yīng)器B是敞口玻璃瓶C是連通A，B的橡皮管D是密封蓋（其他輔助裝置略）他們的操作過程如下：a檢查裝置的氣密性；b在B中加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度500mL處；c將一定量的白磷平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋D；d通電加熱白磷待充分反應(yīng)后，調(diào)整B的高度使容器A、

12、B中的液面保持水平，記錄A中氣體體積為420mL （注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì)）（1）當(dāng)操作d結(jié)束時，裝置A中液面的刻度約為420mL本次實(shí)驗(yàn)測得氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為 請你說出產(chǎn)生誤差的一個原因 （2）測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，通常選用紅磷或者白磷，而不用木炭請你說說不用木炭的理由 （3）該小組中有同學(xué)提出：如果用木炭代替白磷也能測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，只要將水換成一種溶液，則該溶液是 答案： 16% 白磷太少；未冷卻到室溫就讀數(shù)等木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，不能保證被水完全吸收氫氧化鈉溶液或者其他堿溶液9. 某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測定”的基

13、礎(chǔ)上，改進(jìn)了教材中的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性。發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好。在集氣瓶里裝進(jìn)適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（其著火點(diǎn)是40），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導(dǎo)管的另一端放入盛有足量水的燒杯中。（注：集氣瓶內(nèi)的長導(dǎo)管已伸到了瓶底）用力把預(yù)先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，產(chǎn)生大量白煙，同時放出大量的熱。（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同）待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失。待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c。根據(jù)a、b、c三個數(shù)

14、據(jù)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。根據(jù)以上信息，回答下列問題。（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是_。（2）若實(shí)驗(yàn)非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的一個等式關(guān)系式：_。答案：（1）先下降后上升 （2）（ba）/（ca）=1/5或（ba）/（ca）×100%=20%（或21%）或5bc = 4a 10.某同學(xué)用右圖所示的裝置粗略地測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，圖中燒杯上方玻璃管(預(yù)先固定好)中部有一可左右滑動的活塞，活塞左端管內(nèi)密封有空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣連通，實(shí)驗(yàn)開始前活塞處在刻度5 cm處。已知生石灰與水反應(yīng)能產(chǎn)生大量的熱；可燃物燃燒必須同時具備二個條件，一是有一定的溫度；二是有充足的氧氣。向燒杯內(nèi)加入適量水，與生石灰反應(yīng)的目的是  可觀察到玻璃管內(nèi)開始發(fā)生的現(xiàn)象：白磷(足量)   ，活塞向  (填“左”或“右”）移動。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，恢復(fù)到常溫后，活塞應(yīng)停在約  cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是： 。答案：與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生熱量，加熱玻璃管內(nèi)的白磷 燃燒，產(chǎn)生大量白煙，后又逐漸熄滅 右4 白磷燃燒消耗