空氣中氧氣含量

1、- -測定空氣中氧氣含量的幾種常見裝置XX省XX市朐山中學(xué)趙美榮序號(hào)裝置實(shí)驗(yàn)操作圖1用凸透鏡將太陽光聚焦到白磷，使白磷燃燒，一段時(shí)間后，白磷燃燒。燃燒完畢，待冷卻至室溫，翻開彈簧夾，燒杯中的水倒吸進(jìn)入瓶內(nèi)。圖2閉合電源開關(guān)，電阻絲發(fā)熱，溫度到達(dá)40時(shí)白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙。裝置冷卻后，由于左側(cè)中氧氣被消耗，氣體壓強(qiáng)減小，水會(huì)在左側(cè)中上升，且上升到1刻度處。圖3先關(guān)閉彈簧夾a，將螺旋狀的銅絲在酒精燈的灼燒后迅速插入大試管，接觸試管底部的過量的白磷，然后立即塞緊橡皮塞。由于白磷的著火點(diǎn)低，白磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙。燃燒完畢，待冷卻至室溫，翻開彈簧夾，燒杯中的水倒吸進(jìn)入瓶內(nèi)。圖4用水浴加熱的方法使白

2、磷燃燒，足以使白磷著火燃燒。燃燒完畢，待冷卻至室溫，翻開彈簧夾，燒杯中的水倒吸進(jìn)入瓶內(nèi)。圖5在一封閉的試管內(nèi)放一顆白磷，用酒精燈微微加熱白磷，白磷燃燒，有大量白煙生成，注射器被推向外側(cè)右側(cè)。待裝置冷卻，注射器逐漸向內(nèi)側(cè)左側(cè)移動(dòng)，根據(jù)注射器停頓時(shí)的位置，確定空氣中氧氣的體積。圖6在一端封閉的粗玻璃管內(nèi)放一顆白磷，用膠塞塞住，并推入到玻璃管中部，記下位置。用酒精燈微微加熱白磷，白磷燃燒，有大量白煙生成，膠塞被推向外側(cè)右側(cè)。待裝置冷卻，膠塞逐漸向內(nèi)側(cè)左側(cè)移動(dòng)，根據(jù)膠塞停頓時(shí)的位置，確定空氣中氧氣的體積。圖7用生石灰和水反響時(shí)放出的熱量使白磷燃燒。燒杯上方玻璃管(預(yù)先固定好)中部有一可左右滑動(dòng)的活塞，

3、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)開場前活塞處在刻度5 cm處。圖8在一個(gè)耐熱活塞的底部放一小塊足量白磷，然后迅速將活塞下壓，使空氣內(nèi)能增大，溫度到達(dá)40。白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，冷卻至原來溫度時(shí)，松開手，活塞最終將回到刻度4處。圖10在一玻璃管的兩端，通過橡皮塞裝上兩只注射器，玻璃管內(nèi)裝幾團(tuán)細(xì)的銅絲，把一個(gè)注射器內(nèi)的空氣體積調(diào)到50mL的位置，另一只注射器不留空氣加熱玻璃管的銅絲部位。待銅絲被灼熱后，把注射管緩慢地以23次/分的速度左右推動(dòng)。大約34min之后停頓加熱。待玻璃管冷卻至室溫后，注射器內(nèi)空氣減少。圖11在滴管中盛適量的氫氧化鈉溶液。將燃著的硫粉迅速插入集氣

4、瓶內(nèi)，硫粉燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰。燃燒完畢，待冷卻至室溫，翻開彈簧夾，燒杯中的水倒吸進(jìn)入瓶內(nèi)。探究空氣中氧氣的含量親愛的同學(xué)，很快樂與你見面了！教師要告訴你一個(gè)小秘密：在"我們周圍的空氣"單元里，“探究空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)可重要啦！這不，近幾年來在各省市中考試題中頻繁出現(xiàn)。本文中的例3就是我出的一道中考題。遺憾的是，當(dāng)年我市考生平均得分率只有41%！現(xiàn)在，你一定很想知道，怎樣才能掌握這一考點(diǎn)？教師告訴你，掌握這一考點(diǎn)有秘決：一是你要深入理解實(shí)驗(yàn)原理；二是你要有流暢的解題思路，找到解題的突破口。 深入理解實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于探究空氣成分的實(shí)驗(yàn)，以下幾點(diǎn)需要你認(rèn)真研讀，深入理解，這是你

5、正確解答這類題目的根底?！緦?shí)驗(yàn)原理】利用物質(zhì)在密閉容器里燃燒或與氧氣反響生成固體物質(zhì)，把容器里空氣中的氧氣耗盡，根據(jù)氣體體積的減少量來確定氧氣的含量。【實(shí)驗(yàn)藥品】能用來測定空氣中氧氣含量的物質(zhì)必須是易與氧氣反響且沒有氣體生成的物質(zhì)，如紅磷或白磷等。 不能用木炭、硫來代替紅磷或白磷。木炭、硫燃燒的產(chǎn)物是氣體，且消耗的氧氣的體積恰好等于生成的氣體的體積，密閉體系內(nèi)氣體的壓強(qiáng)幾乎沒有變化?！緦?shí)驗(yàn)裝置】 如圖1所示當(dāng)然，也可用其他合理裝置?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1在集氣瓶內(nèi)參加少量水用于溶解生成的五氧化二磷，同時(shí)吸收燃燒產(chǎn)生的熱，有利于瓶內(nèi)降溫，把集氣瓶剩余容積劃分為5等分，并做上記號(hào)。2用止水夾夾緊乳膠管。把

6、燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點(diǎn)燃，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。觀察紅磷燃燒時(shí)的現(xiàn)象。3待紅磷熄滅并冷卻后，翻開止水夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及水面的變化情況?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】紅磷燃燒時(shí)發(fā)出黃白色火焰，同時(shí)放出熱量，隨著反響的進(jìn)展，瓶內(nèi)充滿白煙。待集氣瓶冷卻到室溫時(shí)，翻開止水夾，燒杯中的水被吸進(jìn)集氣瓶中，進(jìn)水的體積恰好近似于集氣瓶中原空氣體積的1/5。【本卷須知】1裝置不能漏氣。2紅磷要過量，以保證瓶內(nèi)的氧氣耗完。3點(diǎn)燃紅磷后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子，不能使外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)。4止水夾要夾緊，防止紅磷燃燒時(shí)氣體膨脹使瓶中氣體從導(dǎo)管逸出。5等到集氣瓶冷卻到室溫時(shí)再翻開止水夾，防止瓶內(nèi)氣溫高于外界氣溫，使進(jìn)入

7、瓶內(nèi)的水減少領(lǐng)悟解題思路以上內(nèi)容是你正確解題的根底。接下來，需要你積極領(lǐng)悟解題思路，尋找解題突破口。只有思路流暢，你才能在平時(shí)考試或中考中游刃有余。總體思路：測定空氣中氧氣含量的方法有多種，但其原理只有一種，這就是利用足量的某物質(zhì)與密閉容器里空氣中的氧氣充分反響，通過觀察進(jìn)水的體積或活塞移動(dòng)的體積，來確定空氣中氧氣的含量。例1 某同學(xué)設(shè)計(jì)了測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖1所示。答復(fù)以下問題：紅磷在集氣瓶中燃燒的符號(hào)表達(dá)式為。待燃燒停頓，白煙消失并冷卻后，翻開止水夾，觀察到進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為其原因可能是、。填2點(diǎn)即可如將紅磷換成炭粉，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?？填“能或“不能?/p>

8、原因是。思路分析測定空氣中氧氣含量的物質(zhì)，是容易與氧氣反響且沒有氣體生成的物質(zhì)。如紅磷在密閉容器中燃燒，消耗了容器里的氧氣，生成了五氧化二磷固體。木炭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳?xì)怏w，木炭消耗氧氣的體積與生成的二氧化碳?xì)怏w的體積一樣，密閉體系內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化很小。測定的氧氣的含量小于實(shí)際含量，或是裝置有問題，或是操作有問題。如裝置漏氣；紅磷的量缺乏；止水夾未夾緊；裝置未冷卻到室溫就開場讀數(shù)等。答案紅磷+氧氣五氧化二磷裝置漏氣 紅磷的量缺乏不能 炭粉雖然消耗了氧氣，但燃燒生成的二氧化碳是氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化很小，水根本不能進(jìn)入集氣瓶中例2 某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，用圖2所示的裝置粗略測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)

9、。該裝置的氣密性良好，活塞可左右滑動(dòng)，實(shí)驗(yàn)前活塞處在刻度10cm處。白磷在空氣中燃燒的最低溫度為40。答復(fù)以下問題： 可觀察到玻璃管內(nèi)開場發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷著火燃燒，活塞先向移動(dòng)填“左或“右，下同，后向移動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)完畢，恢復(fù)到常溫后，活塞應(yīng)停在約填整數(shù)cm處。思路分析燒杯中的沸水使白磷的溫度上升，當(dāng)白磷的溫度到達(dá)40時(shí)，白磷著火燃燒。白磷燃燒時(shí)放出的熱量使密閉容器中的氣體受熱膨脹，活塞右移；當(dāng)膨脹的體積不及消耗的氧氣的體積時(shí)，活塞左移。由于空氣中的氧氣約占總體積的1/5，所以，待裝置冷卻至室溫，活塞最后停在刻度約為8cm的位置上。答案右 左 8例3 某同學(xué)為測定空氣里氧氣的含量，設(shè)計(jì)了如圖3所

10、示的實(shí)驗(yàn)裝置。該同學(xué)在“金屬梯的每一步的凹處放置一顆用濾紙吸干水后的白磷，用放大鏡會(huì)聚6V手電筒光于靠近水面的一步“金屬梯處的白磷上。答復(fù)以下問題：一段時(shí)間后，可觀察到的現(xiàn)象是_?！敖饘偬莸拿恳徊缴隙挤胖靡恍☆w白磷與只靠近水面的一步“金屬梯處放一大顆白磷相比，優(yōu)點(diǎn)是_。思路分析放大鏡會(huì)聚6V手電筒光，使金屬梯最下端凹處的白磷的溫度升高，白磷著火燃燒。白磷燃燒放出的熱量，使金屬梯上各步凹處的白磷由下往上依次燃燒。由于試管中的氧氣逐漸減少，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)也逐漸減小，試管內(nèi)的水位逐漸上升。當(dāng)氧氣全部耗盡時(shí)，水面不再上升。金屬梯上各步凹處放置一顆小白磷，可增大白磷與氧氣的接觸面積，盡可能多地消耗試管

11、里的氧氣。答案白磷像“上樓梯般依次燃燒，開場時(shí)冒白煙，燃燒快停頓時(shí)在倒置試管的上部出現(xiàn)黃煙。試管內(nèi)的水位先下降，然后上升到一定位置后恒定不動(dòng)盡可能多地消耗試管內(nèi)的氧氣例4 鐵能在潮濕的空氣中與氧氣反響生成鐵銹，一位同學(xué)應(yīng)用上述反響原理測定空氣中氧氣的含量，他選用的儀器如圖4所示。答復(fù)以下問題：試管和鐵絲球應(yīng)該如何放置？實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)要進(jìn)展一周左右的時(shí)間，才能觀察到明顯的現(xiàn)象，你知道時(shí)間較長的原因嗎？思路分析在密閉容器內(nèi)，細(xì)鐵絲與潮濕空氣中的氧氣反響生成鐵銹，使容器內(nèi)的氧氣耗盡，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于容器外的大氣壓，水進(jìn)入容器。鐵生銹的速度很慢，為了將試管中的氧氣全部耗盡，需要較長的時(shí)間

12、。答案 把細(xì)鐵絲放在倒立著的試管里，將燒杯移至試管下方使試管口浸沒在水中，并用燒杯中的水液封試管中的空氣。如圖5所示一段時(shí)間后，試管內(nèi)液面上升，試管中鐵絲生銹。鐵生銹是一個(gè)緩慢氧化的過程，為了保證試管中的氧氣能完全與鐵絲反響，實(shí)驗(yàn)需要較長時(shí)間。親愛的同學(xué)，“測定空氣中氧氣的含量的原理你已十分清楚了，解題思路也相當(dāng)明晰了，如果在平時(shí)考試或中考中遇到了這樣一類題目，我相信你已成竹在胸了！2021-08-01 人教“氧氣考點(diǎn)聚焦XX省通江縣第二中學(xué)母平昌氧氣知識(shí)是初中化學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)掌握的內(nèi)容，也是中考化學(xué)命題的熱點(diǎn)，本文將氧氣知識(shí)考點(diǎn)梳理，并點(diǎn)擊近年來各地有關(guān)氧氣知識(shí)的考題進(jìn)展例析。考點(diǎn)一 空氣中氧氣

13、含量的探究知識(shí)梳理1探究空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)裝置2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：，銅絲由紅色變成黑色，注射器內(nèi)氣體減少，減少的體積約占原氣體體積的1/5。3反響的文字表達(dá)式：4結(jié)論：空氣的組成不是單一的，氧氣約占空氣體積的1/5。5實(shí)驗(yàn)本卷須知：裝置氣密性要良好；2銅絲要足量前兩條否那么測出的氣體體積減少量偏?。灰惶婢徛苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞為了使細(xì)銅絲團(tuán)與氧氣充分接觸；銅絲要彎成螺旋狀增大與氧氣的接觸面積。2空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大約是氧氣21%；空氣中氧氣與氮?dú)怏w積比約為21:78(或1:5)考題點(diǎn)擊例1在“空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)探究中，小明設(shè)計(jì)了如右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，集氣瓶下端為開口即沒有瓶底，上端瓶口有一

14、帶有燃燒匙的橡皮塞，瓶上帶有刻度線，把集氣瓶離水面的位置與橡皮塞之間的容積分成五等份。實(shí)驗(yàn)時(shí)把點(diǎn)燃的紅磷立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞。答復(fù)以下問題：(1)如果不出現(xiàn)意外，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察到的主要的現(xiàn)象是、；化學(xué)反響的文字表達(dá)式是；2關(guān)于空氣中氧氣含量的結(jié)論是，除此外還可以得到的結(jié)論是；3小紅所測氧氣含量與小明的有較明顯的偏差，導(dǎo)致偏差的原因可能有要求答出兩種。解答:1紅磷繼續(xù)燃燒并生成大量白煙，一段時(shí)間后火焰熄滅集氣瓶內(nèi)水面上升，最后大約上升1/5刻度；紅磷+氧氣五氧化二磷2氧氣約占空氣體積的1/5；剩余氣體難溶于水或剩余氣體不與水反響，不能燃燒，也不能支持燃燒3紅磷缺乏、容器內(nèi)溫度還未冷卻至室溫

15、就讀數(shù)或者裝置漏氣?？键c(diǎn)二 氧氣的性質(zhì)知識(shí)梳理1氧氣的物理性質(zhì):通常狀況下，無色、無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣略大，液態(tài)和固態(tài)氧是淡藍(lán)色。2氧氣的化學(xué)性質(zhì)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，具有氧化性。不同物質(zhì)在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反響的表達(dá)式木炭在氧氣中燃燒劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成的無色氣體能使澄清石灰水變渾濁。碳氧氣二氧化碳 CO2 =(點(diǎn)燃) CO2硫在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，生成一種無色有刺激性氣味的氣體。硫氧氣 二氧化硫 SO2 =(點(diǎn)燃) SO2磷在氧氣中燃燒發(fā)出耀眼白光，放出熱量，生成濃厚白煙磷氧氣五氧化二磷 4P5O2=(點(diǎn)燃)2

16、P2O5鐵在氧氣中燃燒劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體鐵氧氣四氧化三鐵 3Fe2O2=(點(diǎn)燃) Fe3O4蠟燭在氧氣中燃燒 火焰十清楚亮，發(fā)出白光，放出熱量，瓶壁有水珠生成，有能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體生成石蠟氧氣二氧化碳 水注意：鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)中集氣瓶中裝少量水或鋪一層細(xì)沙可以防止濺落下來的四氧化三鐵把瓶底炸裂?？碱}點(diǎn)擊例2在一個(gè)集氣瓶中充滿了空氣?，F(xiàn)要除去其中的氧氣，又不增加其他氣體成分，可選用的可燃物是( ) A木炭 B一氧化碳 C磷 D硫 解答：選C。例3以下有關(guān)氧氣的說法不正確的選項(xiàng)是( )A木炭在氧氣中能燃燒，說明氧氣具有可燃性 B氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃 C

17、鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)火星四射，放出大量的熱 D動(dòng)植物的新陳代謝、金屬器皿的銹蝕等變化過程都需要氧氣的參與解答：選A?？键c(diǎn)三 氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法知識(shí)梳理1藥品及反響原理(1)雙氧水和二氧化錳 2H2O2=(MnO2)2H2O+O2(2)高錳酸鉀 2KMnO4=(加熱)K2MnO4+MnO2+O22氣體發(fā)生及收集裝置3實(shí)驗(yàn)操作步驟:組裝儀器；檢查裝置的氣密性；裝藥品；加熱用H2O2制氧不用加熱；收集氧氣；撤導(dǎo)氣管；熄滅酒精燈4實(shí)驗(yàn)本卷須知 加熱高錳酸鉀時(shí)，試管的口部比底部略低，防止?jié)翊嫠沽髦率乖嚬苷?；試管口放置蓬松的棉花團(tuán),防止高錳酸鉀粉末隨氧氣流入導(dǎo)氣管中而導(dǎo)致堵塞；用高錳酸鉀制氧實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)，應(yīng)

18、先撤導(dǎo)氣管，再移酒精燈，防止水槽里的水倒流入試管中致使試管炸裂；導(dǎo)氣管口離橡皮塞12mm，有利于氣體導(dǎo)出?？碱}點(diǎn)擊例4以下是實(shí)驗(yàn)室制取氣體常用的化學(xué)儀器。請(qǐng)答復(fù)以下問題：1寫出儀器F的名稱：；2寫出實(shí)驗(yàn)室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的化學(xué)方程式：；制取大量氧氣并用排水法收集時(shí)最好選用上述哪些儀器：填字母；3假設(shè)按正確組裝的裝置經(jīng)過較長時(shí)間仍沒有收集滿一瓶氣體，請(qǐng)分析可能的原因_寫一條即可4做鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶底部加少量水的目的是：；5實(shí)驗(yàn)室通常用如右圖所示的洗氣裝置對(duì)氧氣進(jìn)展枯燥，里面填裝的藥品可以是：填字母。A濃硫酸 B氫氧化鈉溶液 C生石灰 D氯化鈉固體解答：1鐵架臺(tái) ；22H2O22H2O+O2； ACDEG或BCDEFG3裝置漏氣或藥品缺乏量；4防止生成的高溫熔融物炸裂集氣瓶 ；(5)AC?？键c(diǎn)四 氧氣的檢驗(yàn)知識(shí)梳理檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃證明該氣體是氧氣。驗(yàn)滿：用帶火星的木條放到瓶口，假設(shè)木條復(fù)燃說明氧氣已收集滿?？碱}點(diǎn)擊例5教師拿出兩瓶無標(biāo)簽的試劑，分別是固體和液體，各取少量在試管中混合，立即產(chǎn)生一種無色氣體，如果猜想該氣體是氧氣，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)驗(yàn)證它的實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)步驟