中小学教育资源及组卷应用平台 专题02 氧气体积探究,气体制取与检测等 考点精讲一、空气中氧气体积分数的定量估测 装置图 注意点 试剂要求：足量红磷装置要求：气密性良好操作要求：待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹实验现象：大量白烟，瓶内液面上升约1/5体积实验结论：空气是混合物；O2约占1/5，可助燃；N2约占4/5，不可燃也不可助燃，难溶于水 ①液面上升小于1/5的原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全； ②选择的药品应具备的条件：能在空气中燃烧；在空气中燃烧时只与氧气反应，不消耗空气中其他气体；燃烧后只产生固体或产生的气体可以被水或其他溶液吸收。 【知识拓展】 1．空气是一种混合物。空气中各种气体的含量是体积分数，不能误解为质量分数。 2．空气中氧气体积分数的估测实验中，不能用铁代替红磷的原因是铁不能在空气中燃烧；不能用碳、硫代替红磷的原因是产物是气体，不能产生压强差。 典例1：（2022·温州）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 （1）小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。 （2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。（用V1、V2、V3表示） （3）小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 【答案】（1）在教室内，将注射器活塞推到底，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封 （2） （3）在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素（其它合理答案也给分） 【解析】（1）在使用注射器时，活塞所对的刻度值就是针筒内气体或液体的体积； （2）根据消耗一氧化氮和氧气体积空气体积+一氧化氮体积-量筒内剩余气体体积，结合题干信息求出空气中氧气体积，再求氧气体积分数； （3）在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素。 【解答】（1）用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是：在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封。 （2）同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收，故氧气体积为； 教室内空气中氧气的体积分数为：。 （3）还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，举例如下：探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素。 变式1：（2022·舟山模拟）化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后， 白磷开始燃烧， 待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（ ） A．白磷不足会使测定结果偏小 B．注射器活塞会先向左再向右最终停在 10mL 刻度处 C．白磷燃烧的过程中会产生大量白烟 D．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的 【答案】B 【解析】根据用白磷燃烧测氧气体积含量，依据磷燃烧消耗氧气，装 ... ...
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