知识点1 空气中氧气含量的测定 1、科学史 法国化学家拉瓦锡用定量方法研究空气的成分。实验得出“空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5”的结论。 2、实验室测定空气中氧气含量 （1）原理：红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，瓶内气体减少，密闭容器中压强减小，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） （2）现象：①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水被吸入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 （3）结论：氧气约占空气总体积的1/5。 （4）反应表达式：磷+氧气五氧化二磷 （5）注意事项： ①红磷必须足量。（若红磷的量过少则氧气没有耗尽，导致测量结果偏小） ②待集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。 （瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，导致测量结果偏小） ③装置气密性良好。（外面空气漏进来，导致测量结果偏小） ④要先夹紧橡皮管，然后再点燃红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。 （伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大） （6）误差分析： 实测<真实，可能原因：红磷量不足；装置气密性差；未冷却至室温就打开弹簧夹。 实测>真实，可能原因：弹簧夹未夹或未夹紧；点燃红磷伸入过慢。 （7）集气瓶中水的作用： ①吸收有毒的五氧化二磷（固体） ②吸热加快降温。 （8）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水） 【易错提醒】 ①可否换用木炭、硫、蜡烛等物质 不能，因为木炭、硫或蜡烛燃烧会产生气体，造成瓶内气压几乎不变）； ②可否换用铁丝 不能，铁丝在空气中不燃烧； ③可否换用镁 不能，镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应； 总结—试剂选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（体积忽略不计）。 1．（2024·江苏无锡）通过实验测定了空气成分的科学家是 A．牛顿 B．道尔顿 C．拉瓦锡 D．门捷列夫 【答案】C 【详解】A、牛顿发现了力学定律，不符合题意； B、道尔顿提出了原子论，不符合题意； C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成的，符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意。 故选C。 2．（2025·山东德州）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 3．（2024·四川成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷 ... ...
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