2022-2023年度 名師 《空氣》易錯辨析

1、PAGE8課題1空氣易錯點：空氣的組成測定實驗在初中化學(xué)實驗中，“空氣中氧氣含量的測定”實驗是一個較為重要的實驗。該實驗作為一個重要的考點出現(xiàn)在許多省市的試題中，考題題型多種多樣，考查內(nèi)容豐富多彩，考試所占分值大?，F(xiàn)對其知識點精析，以供同學(xué)們學(xué)習(xí)借鑒。一、實驗原理：利用紅磷與空氣中氧氣反應(yīng)（不生成氣體），使容器內(nèi)壓強減小，讓水進入容器。測定進入容器內(nèi)水的體積，即為空氣中氧氣的體積。二、實驗裝置：儀器：集氣瓶、燃燒匙、導(dǎo)氣管、燒杯、彈簧夾藥品：紅磷、水三、操作步驟：1、將集氣瓶按容積劃分為五等份，加以標(biāo)記。2、連接裝置并檢查裝置的氣密性。3、用藥匙向帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙中加入過量的紅磷，把膠管

2、用彈簧夾夾緊。4、把燃燒匙里的紅磷放在酒精燈火焰上點燃，并迅速伸入集氣瓶中，塞緊橡皮塞。5、集氣瓶冷卻到室溫后，打開止水夾。四、實驗現(xiàn)象:紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量片刻后白煙消失，冷卻后打開彈簧夾，集氣瓶內(nèi)水面上升了約1/5的體積。五、實驗結(jié)論:紅磷燃燒消耗的是空氣中的氧氣，氧氣約占空氣體積的1/5。六、實驗注意事項:1、所用來反應(yīng)的紅磷必須足量或過量。2、可用來反應(yīng)的物質(zhì)必須是易與氧氣反應(yīng)且沒有氣體生成的物質(zhì)（如紅磷），木炭、硫不能用作測定氧氣含量的反應(yīng)物。3、裝置的氣密性必須良好。4、集氣瓶內(nèi)應(yīng)預(yù)先裝少量水5、應(yīng)冷卻到室溫時才測定進入容器內(nèi)的水的體積，否則集氣瓶內(nèi)水面上升的體積小于集

3、氣瓶容積的1/5。七、對實驗的分析與探究：1、為什么紅磷必須足量或過量紅磷過量，燃燒時才能完全地消耗瓶內(nèi)空氣中的氧氣，但不能完全消耗，原因是氧氣含量低時，紅磷在這樣的實驗條件下不能繼續(xù)燃燒，所以紅磷熄滅后，瓶內(nèi)仍有少量殘余的氧氣。2、能否用硫、木炭、鐵絲等物質(zhì)代替紅磷？一般不用，因為硫或木炭燃燒生成的是二氧化硫或二氧化碳，而生成的氣體體積會填補反應(yīng)所消耗的氧氣的體積，導(dǎo)致實驗失敗。而鐵絲在空氣中不能燃燒，因而集氣瓶內(nèi)水面幾乎不上升。3、如果裝置漏氣，測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏大還是偏小裝置漏氣，當(dāng)集氣瓶內(nèi)氧氣消耗盡時，瓶內(nèi)壓強減少，瓶外空氣會進入集氣瓶中，導(dǎo)致進入水的體積減少，從而測得氧氣的體

4、積分?jǐn)?shù)偏小。4、集氣瓶內(nèi)事先裝水的目的是什么集氣瓶內(nèi)裝水的目的主要是吸收紅磷燃燒放出的熱量，使集氣瓶迅速冷卻。例題：某同學(xué)設(shè)計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖。該同學(xué)的實驗步驟如下：1將圖中的集氣瓶裝少量水，并分為5等份，作好標(biāo)記。2在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞。3充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。請回答下列問題：該實驗中紅磷需稍過量，目的是_。步驟3中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是_。由此可得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為_，還可推論出氮氣_填“易”或“難”，溶于水的結(jié)論。題目分析：本題考察學(xué)生對

5、于空氣中氧氣含量的實驗的探究，主要對實驗原理、裝置、實驗中操作意圖的理解、實驗主要現(xiàn)象的記憶情況及實驗主要結(jié)論和推論的掌握情況，同時考查學(xué)生對信息的處理能力，運用化學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。錯解分析：1、對加入紅磷的實驗意圖不理解。完成此題，首先是要理解紅磷在此實驗中的作用消耗掉氧氣；然后再在此基礎(chǔ)上來思考“過量”紅磷的用途徹底、充分地將氧氣反應(yīng)掉。然而此題暴露出很多同學(xué)對于紅磷的作用不清楚，還有的同學(xué)將此實驗和制取氧氣的實驗混淆。2、實驗現(xiàn)象描述不準(zhǔn)確。多數(shù)同學(xué)都抓住了紅磷燃燒的主要現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚的白煙，不過并沒有讀清題目的意思，在充分冷卻后打開止水夾，此時白煙已經(jīng)散去。3、結(jié)論不當(dāng)。此

6、錯誤主要兩類型：（1）將氧氣的含量和氮氣混淆。（2）做出不適當(dāng)結(jié)論，此實驗只能得出氧氣大約占空氣體積1/5，有的同學(xué)將所學(xué)的知識套用到此題，精確到了21%，仍然是沒有讀清題干要求。答案：使紅磷完全燃燒，盡可能消耗掉集氣瓶中的氧氣。集氣瓶中的水面上升了約1/5的體積。1/5。難。點評：測定空氣成份的實驗一般來說先把這種成分消耗掉或分離出去，然后根據(jù)變化來確定其含量，同學(xué)們常見的思維誤區(qū)是對測定空氣成份實驗的原理認(rèn)識不清，對于可燃物應(yīng)滿足什么條件才可用于該實驗認(rèn)識不足。鞏固練習(xí)：1某校研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中的水的體積約占集氣瓶容積的

7、70%。（1）下圖中A儀器的名稱是_，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入廣口瓶的原因是_。（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的_%，現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣。2我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣，如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動，活塞的左端管內(nèi)有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗開始前活塞處在刻度5cm處。請按要求填空。（1）實驗時，玻璃管里為什么要盛過量的紅磷（2）可以觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷（足量）_；活塞開始向_移動（填“左”或“右”）；隨著溫度的降低，最終向_移動。（3）試驗結(jié)束并恢復(fù)至室溫時，活塞應(yīng)停在約_cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是_。3利用如圖所示裝置可測定空氣中氧氣的含量。實驗現(xiàn)象，紅色物質(zhì)逐漸變成_。反應(yīng)的文字表達式為_。停止加熱冷卻至室溫，注射器內(nèi)氣體的體積大約減少了_。實驗結(jié)論_。參考答案：1（1）燒杯；廣口瓶中氣體