在測定空氣中氧氣體積分數的實驗中.實驗結束時.發現水沒上升到集氣瓶體積的1/5.原因可能有哪些? 剖析:這道題主要從這些方面考慮:有哪些方面有可能使氧氣沒被消耗完.或有哪些方面即使氧氣消耗完但瓶內壓強并沒有減少那么多. ①未檢查裝置的氣密性.裝置漏氣,②紅磷量不足或燃燒不完全.使瓶內有剩余氧氣,③未冷卻到室溫就打開彈簧夾.使進入瓶內水的體積減少. 問題探究問題教材中介紹了測定空氣中氧氣的體積分數的方法.你能再另外設計實驗測定空氣中氧氣的體積分數嗎?請進行探究吧! 探究:實驗設計:在加熱的情況下.銅能跟空氣中的氧氣反應.生成黑色的氧化銅. 圖2-2 在由兩個注射器組成的密閉系統內留有30 mL空氣.給裝有細銅絲團的玻璃管加熱.同時交替緩慢推動兩個注射器活塞.觀察發生的現象.停止加熱后冷卻至室溫.將氣體全部推至一只注射器中.讀出注射器內氣體的體積. 實驗數據: 反應前注射器內氣體的體積反應后注射器內氣體的體積消耗掉的氧氣體積 30mL 24mL 6ML 實驗結論:氧氣的體積大約占空氣體積的1/5. 典題精講例1 下列是我們日常生活中接觸到的物質.其中屬于純凈物的是( ) A．碘酒 B.蒸餾水 C.可樂飲料 D.鋁合金思路解析純凈物中只含一種物質.碘酒是在酒中加了碘.故它是混合物,蒸餾水中只含有水.是純凈物,可樂飲料中加了一些其他物質.是混合物,鋁合金中也不只是有鋁.是混合物. 答案:B 例2 我們已經知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣.如圖2-3所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖. 圖2-3 (1)實驗時.燃燒匙里為什么要盛過量的紅磷? (2)這個實驗除了可以得出氧氣占空氣體積的1/5的結論外.還可以得出有關氮氣物質的哪些結論? (3)如何證明生成的白色固體溶入水后的溶液顯酸性? 思路解析本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣.再通過水面升高的情況來判定空氣中氧氣的體積分數.這就要求:①紅磷必須過量.才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉, ②產物不能是氣體.否則無法測定實驗結果.因此.實驗中使用紅磷作燃燒物.且必須過量.由此可推出:在點燃條件下.氮氣跟紅磷.氧氣.五氧化二磷均不反應.氮氣難溶入水.紅磷燃燒產生大量白煙.生成五氧化二磷固體.當五氧化二磷沉降下來溶解入水時.發生下列化學反應:3H2O+P2O5==2H3PO4,由于有H3PO4生成.故其水溶液顯酸性.可使紫色石蕊試液變成紅色. 答案:(1)紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全.測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積.(2)難溶入水.化學性質不活潑.(3)將燃燒匙中的白色固體加入一支試管中.加水溶解.再滴加紫色石蕊試液.石蕊試液變為紅色.證明生成的白色固體溶入水后的溶液顯酸性. 知識導學本實驗的原理: 在一定量的空氣中.利用過量紅磷的燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產生其他氣體.導致壓強減小.減小的體積即為空氣中氧氣的體積.即上升水的體積就是氧氣的體積. 本實驗成功的關鍵: ①裝置不漏氣.因為若裝置漏氣.雖然裝置內氣體壓強減小.但是從外界又進入一些氣體.并不能使壓強減小很明顯.因而水并不能上升到集氣瓶中. ②燃燒匙里要放入過量的紅磷.目的是使紅磷燃燒.盡可能消耗盡鐘罩內的氧氣. ③應該到溫度冷卻到室溫時才可以觀察.因為如果溫度較高.雖然氣體減少.但是壓強并不能減少很明顯.因而不能上升到集氣瓶體積的1/5. 紅磷燃燒時生成無氧化二磷固體小顆粒.因此描述為白煙.煙指的是固體小顆粒. 要點提示: 空氣的主要成分是氮氣和氧氣. 要注意空氣中各成分的百分比是體積分數.而不是質量分數. 空氣中各成分體積分數一般是比較固定的. 物質可以分為純凈物和混合物. 純凈物可以用化學式來表示.絕對純凈的物質是沒有的.純凈物是相對而言的. 混合物中各成分保持各自的性質. 根據氮氣的性質得知其用途廣泛.包括: 制硝酸和化肥的主要原料,由于氮氣的化學性質不活潑.常用作保護氣,由于其沸點較低.用液態的氮氣汽化時吸熱來提供低溫環境.用作液氮冷凍麻醉劑.超導材料的環境改造劑. 根據稀有氣體的性質得知其有廣泛用途.包括: ①作保護氣.②作電光源.稀有氣體在通電時發出不同的光.燈管里充入氬氣.通電時發出藍紫色光,充入氦氣發出粉紅色光,充入氦氣發出紅光.③用于激光技術.④氦氣可作冷卻劑.⑤氙氣可作麻醉劑. 知識拓展: 有害氣體主要是SO2.NO2和CO.燃料的燃燒及汽車的尾氣.其中SO2.NO2是造成酸雨的主要原因. 當進入大氣中的某些有害成分的量超過了大氣的自凈能力.就會對人類和生物產生不良的影響. 疑難導析本題綜合考查物質的物理性質和化學性質.以及考查了測定空氣中氧氣體積分數實驗的實驗原理.實驗成功的關鍵之一是保證裝置內氣體壓強減小很明顯.使水能上升到集氣瓶. 所以我們要分析紅磷.木炭.硫磺.鐵絲等物質燃燒前后能否保證裝置內氣體壓強減小很明顯.由此即可判斷測定空氣中氧氣含量的實驗中.應該選用哪些物質. 這里主要考查了測定空氣中氧氣體積分數實驗的實驗原理及實驗誤差分析.要說明水上升體積的多少決定于瓶內壓強變化的程度的關系.還要說明影響壓強的因素,分以下幾種情況分析:①裝置的氣密性,②消耗氧氣的量,③溫度. 可見,既然水沒能上升到集氣瓶體積的1/5.主要從氧氣可能沒被消耗完的原因.或即使氧氣被消耗完而又有其他氣體進來的原因.或溫度較高時壓強也較大等方面分析. 問題導思先弄清本實驗的原理.就是用可燃物燃燒生成固體物質.除去氧氣.減少密閉系統內的壓強.再利用壓強差.使水進入.測出氧氣的體積.或利用壓強差.使密閉系統的活塞移動.根據活塞移動的體積測出氧氣的體積.由此選擇與氧氣發生反應的可燃物質就必須滿足三個條件:①與空氣中的氧氣能發生反應,②只與空氣中氧氣發生反應,③與氧氣反應后的生成物質狀態不能是氣態.對照這三個條件.我們除了可以選擇紅磷外.還可以選擇銅絲.為了便于加熱銅絲.我們把銅絲放在細的玻璃管內.銅絲消耗密閉系統內氧氣.使壓強減小.因而活塞向里移動.使密閉系統內的氣體減少.所以通過測量密閉系統內氣體體積的較少量.就是氧氣的體積.從而測知空氣中氧氣的含量. 典題導考綠色通道純凈物只含一種物質.有固定的組成.能用化學式來表示,混合物含多種物質. 典題變式下列各組物質中.都屬于混合物的是( ) A.海水.水銀 B.干冰.冰水混合物 C.不銹鋼菜刀.鐵礦石 D.石墨.氧化鐵答案:C 綠色通道測定空氣中氧氣體積分數試驗的實驗原理就是用可燃物燃燒生成固體物質.除去氧氣.減少密閉系統內的壓強.利用壓強差.使水進入.測出氧氣的體積. 典題變式某同學用圖2-4所示裝置粗略測定了空氣中氧氣的體積分數.圖中燒杯上方的玻璃管中部有一可以滑動的活塞.活塞的左端管內有密封的空氣.活塞右端的玻璃管口跟空氣相通.實驗開始前活塞處在5 cm刻度處. 圖2-4 (1)向燒杯中加適量水.與生石灰反應放熱.目的是 . (2)可以觀察到玻璃管內發生的現象是:①白磷 ,②活塞開始向移動,③隨著溫度的降低.最終向移動. (3)實驗結束并恢復至室溫時.活塞應停在約 cm處.據此可得出的結論是 . 答案:(1)使玻璃管內溫度升高.達到白磷的著火點.使白磷燃燒 (2)①燃燒 ②右 ③左 (3)4 空氣中氧氣的體積大約占1/5 【查看更多】

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在測定空氣中氧氣體積分數的實驗中，實驗結束時，發現水沒上升到集氣瓶體積的1/5，原因可能有哪些？