中小学教育资源及组卷应用平台 第1节 空气与氧气 考点一、空气中氧气含量的测定 (1)测定原理：在一个密闭容器中，用一种足量的易燃物质(如红磷或白磷)与容器中的氧气反应，生成一种固体，使密闭容器内压强减小。在大气压的作用下，水被压入密团容器中，被压入的水的体积，即为空气中氧气的体积。 (2)实验装置 (3)实验步骤(易燃物质以红磷为例，下同) ①先在集气瓶内加入少量水，将集气瓶内水面上的容积分成五等份并做上记号。 ②连接装置，并检查装置的气密性。 ③用止水夹夹紧橡皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。 ④待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开止水夹。 (4)实验现象：红磷剧烈燃烧，放出大量的热，有大量白烟产生；待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为1:4。 (5)实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 (6)反应的文字表达式：磷+氧气 点燃 五氧化二磷 (7)实验注意事项 ①在实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水会有一部分留在导管中，使得进入集气瓶内水的体积减少，导致测量结果偏小。 ②实验过程中要确保装置的气密性良好。如果气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得氧气的体积分数偏小。 ③实验过程中红磷应过量，燃烧时才能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。如果红磷的量不足，则不能把集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 ④实验结束后 ，待装置冷却至室温后才能打开止水夹，否则会因为集气瓶内气体温度较高，气体压强较大，从烧杯进入集气瓶中的水的体积减少，导致测量结果偏小。 ⑤可用来反应的物质必须是易与氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物质。不能采用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷完成空气中氧气含量测定的实验。硫和木炭燃烧后的生成物分别为二氧化硫和二氧化碳，均为气体，这些气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果不准确；而铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气体积几乎不会变化，因而集气瓶内的水面几乎不上升。 【能力拓展】 改进教材实验的弱点，使实验结果更精确，使实验更环保： 如这些装置，图①可以通过凸透镜聚光点燃集气瓶内的白磷，避免空气污染；图②～⑥都是在装置内点燃红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。(注：图⑥中，金属梯由不活泼金属丝制成，在凸起的部分放上小块白磷，依靠凸透镜聚光加热使得白磷从下到上依次燃烧，该方法相对大块白磷的优点是缓慢燃烧，能充分消耗试管内的氧气) 实验结果 原因分析 测得氧气减少的体积小于1/5 装置漏气 红磷量不足 未冷却至室温就打开止水夹 测得氧气减少的体积大于1/5 点燃红磷后，塞紧瓶塞太慢 实验开始时，没有夹成没夹紧止水夹 典例1：学习空气中氧气含量测定实验后，小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后，立刻拔掉插头，无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答： 资料：一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响，温度越高，气体质量越大，气体气压越大。 （1）甲图装置的优点是： ； （2）若图甲中红磷量不足，会导致测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）图乙中AB段气压上升原因： ，CD段气压上升原因： 。 变式1：小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（ ） A．燃烧匙中的红磷过量 B．红磷燃烧前止水夹关闭 C．用木炭代替红磷 D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹 变式2：为了帮助同学们更好地理解测 ... ...
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