初中化学-空气中氧气含量的测定(人教版精编讲义+习题)

1、201年初中化学专属讲义课题：空气中氧气含量的测定学生姓名:授课教师:201年月日空气中考水平目标测试内容A根本要求B略局要求C较局要求空气的组成测定空气中氧气的含量V测定空气中氧气含量拓展V7课堂笔记例题精讲专题一：空气的组成1空气的成分和组成按体积分数计算空气成分O2N2CO2稀有气体其它气体和杂质体积分数21%78%0.03%0.94%0.03%-氮七八,氧二一,零点九四是稀气；还有两个点零三,二氧化碳和杂气；体积分数要记清,莫与质量混一体；化学计算常用到,时刻牢记在心底.【例1】早期化学家为了熟悉空气的本质,将一些物质放在密闭的容器中进行实验,结果发现：每次都有约1/5的空气不知去向.

2、当时化学家把这1/5的空气称为有用空气这种有用空气是指A.氮气B.二氧化碳C.氧气D,稀有气体【练1-1】以下关于空气成分的说法正确的选项是A.空气是一种单一的物质B.空气中含量最多的气体是氮气,氮气的质量约占空气质量的78%C.一般情况下,空气的成分是比拟固定的,主要由氮气和氧气组成D.空气中只含有氮气和氧气【练1-2】空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是A.氧气B.氮气C.水蒸气D.二氧化碳2空气的污染及防治：对空气造成污染的主要是有害气体COSQ、NQ和烟尘等目前计入空气污染指数的工程为CO、SO?、NO?、O3和可吸入颗粒物等.3空气污染的危害、保护：危害：严重损害人体健康,影响作物

3、生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等保护：增强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等4目前环境污染问题：三大环境问题：酸雨,温室效应,臭氧层空洞臭氧层破坏氟里昂、氮的氧化物等温室效应CO2、CH4等酸雨NO2、SO2等白色污染塑料垃圾等头验用品实验装置专题二：测定空气中氧气的含量实验原理点燃C)P2O5集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、弹簧夹、胶皮管、烧杯、红磷、火柴、水检查装置的气密性先在集气瓶里参加少量水,再把剩余容积用记号划分成5等份,用弹簧夹夹紧胶皮管.在燃烧匙内放入足量的红磷,点燃红磷,立即伸入瓶中并把瓶塞塞紧.待红

4、磷熄灭,冷却至室温后,翻开弹簧夹,观察现象.实验现象红磷燃烧产生大量白烟,放出大量热,生成白色固体.冷却至室温后,翻开弹簧夹,水经导管流入集气瓶,约上升到刻度“1处,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5.实验分析红磷燃烧消耗掉集气瓶内的氧气,生成的五氧化二磷固体极易溶于水,几乎不占有体积,因此,水进入集气瓶来补充氧气的体积.由此证实氧气约占空气体积的1/5.燃烧匙内剩余的红磷不再燃烧,集气瓶内的水面上升到一定高度后就不能继续上升,说明氮气不能燃烧也不支持燃烧且不易溶于水.实验结论(1)氧气约占空气总体积的1/5,(2)氮气不能燃烧,也不支持燃烧,且不易溶于水实验成功的关键进入集气

5、瓶内的水偏少红磷要稍过量；装置不能漏气；弹簧夹要夹紧胶皮管;点燃红磷后伸入集气瓶中的速度要快；待集气瓶的温度到达室温后再翻开弹簧夹,不要过早翻开.进入集气瓶内水的体积小于瓶内体积的1/5:(1)橡胶塞未塞紧装置漏气,等待冷却的过程中就有空气从集气瓶口进入,使集气瓶内空气变多,水进入的体积变少(2)红磷量缺乏,氧气没能够完全被消耗(3)未冷却至室温就翻开弹簧夹,红磷燃烧放热集气瓶内压强变大,压强差变小,导致进入瓶中水的体积减小进入集气瓶内的水偏多进入集气瓶内水的体积大于瓶内体积的1/5:(1)在将红磷伸入集气瓶中燃烧时没能立即点燃红磷伸入集气瓶中,缓慢伸入过程中,红磷燃烧,集气瓶内空气受热膨胀会

6、跑出集气瓶,瓶内气体减少,压强变小,压强差变大,进入的水的体积变大(2)弹簧夹未夹紧,在加热过程中,气体膨胀,空气从导管口逸出,瓶内压强变小,压强差变大,进入水的体积变大对实验结果产生影响的其他因素(1) 当氧气你浓度较低时,红磷不能继续燃烧,氧气剩余,会对结果产生影响(2) 玻璃导管内宿空气,会对实验产生影响实验步骤点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧.过量的红磷燃烧时消耗尽瓶中的氧气,生成五氧化二磷固体(没生成气体),瓶内气体减少,压强降低,低于外界大气压,水会自动进入容器中来补充.进入水的体积即为消耗的氧气的体积.连接装置集气瓶底放水的作用是：吸收有毒的五氧化二磷；预防燃烧物溅

7、落瓶底使集气瓶底炸裂；吸收热量,缩短冷却时间.烟是固体小颗粒,雾是小液滴.【例1】如图是用红磷燃烧法测定空气中氧气体积分数的实验装置,请你答复以下有关问题：1红磷燃烧时冒出浓厚的白烟,该反响的符号表达式为.2红磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的压强减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数.燃烧结束后,当集气瓶后翻开弹簧夹,过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一.3实验成功的关键因素有1.装置;2.红磷的量要弹簧夹4小明提出可以通过测量集气瓶内气体的体积和烧杯内水减少的体积,来计算氧气的体积分数.小华认为这样的实验结果比上述实验更精确.小

8、华的理由是.【练1-1】以下图所示装置可用来测定空气中氧气的含量.对该实验熟悉不正确的选项是A.红磷的量缺乏会影响实验结论B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一C.红磷有剩余也得不到正确的实验结论D.集气瓶内气体的减少会导致烧杯中的水流入集气瓶【练1-2】探究题某实验小组同学用以下图装置测定空气中氧气的含量.先用弹簧夹夹住胶皮管.点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞.待红磷熄灭并冷却后,翻开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况.实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5.以下对这两种现象解释合理的是甲同学可能使用红磷的量缺乏,瓶内氧

9、气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内局部空气从导管逸出乙同学可能插燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内局部空气受热逸出A.B.C.D.弹簧夹专题三：测定空气中氧气含量的实验拓展实验原理项验装置选择一种在空气中只消耗氧气而不与其他气体反响,且生成物几乎不占气体空间的物质如固体,使密闭容器中气体减少减少的气体体积即氧气的体积共同现象,红白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,生成白色固体无底广口瓶中的水面上升,上升水的体积约占瓶内空气总体积的1/5实验现象分析红磷熄灭后,冷却至室温,翻开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶内,进入集气瓶内水的体积

10、约占瓶内空气总体积的1/5通电后,白磷燃烧,一段时间后左侧水面升高大约至刻度1处 白磷燃烧,冷却至室温后,活塞左移至刻度4处由于燃烧放热,活塞先右移,在左移 实验时交替推动注射器的活塞,使空气中的氧气与铜丝充分反响,熄灭酒精灯冷却至室温后将验注意事项气体推进一个注射器,根据刻度读出体积(现象：红色铜丝变黑)实药品的选择：该类实验药品只能消耗氧气,一不能与空气中的其他成分反响且生成物几乎不占气体空间(固体).常选用的药品有红磷、白磷、铜丝等,不宜选用木炭、硫(反响后生成气体,集气瓶内压强根本没有改变),【二氧化碳和二氧化硫易被氢氧化钠溶液吸收,所以要用氢氧化钠浓溶液代替水时,可用木炭和硫粉代替红

11、磷做该实验】也不宜选用镁(镁还能和空气中的氮气和二氧化碳反响生成氮化镁和氧化镁).【例1】测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反响容器,将过量的红磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置.假设此实验能够根据小华的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,请答复以下问题：(1)实验前,翻开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,假设活塞仍能返回至20mL刻度处,那么说明装置是否漏气(填是或否)；(2)假设先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热红磷,燃烧结束,等到

12、试管冷却后再松开弹簧夹.可观察到的现象；(3)假设不使用弹簧夹,用酒精灯加热红磷,充分反响直至燃烧结束,试管冷却.可观察到的现象；(4)假设按小华的设想进行此实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败.试举一例：【例2用如下图装置测定空气中氧气的含量.实验时先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水,在燃烧匙中放足量白磷,量筒中盛入足量水,按图连好仪器,用激光手电照射白磷,白磷燃烧.实验结束后,发现集气瓶和量筒中的水均为红色,量筒内的液体体积减少约60mL.(1)白磷燃烧反响的文字表达式(或符号表达式).(写出(2)根据实验结果,计算空气中氧气的体积分数约为计算式和结果)

13、.(3)实验结束后,量筒中的水为什么变红色？(4)集气瓶中预先装入50mL水,水起白作用是.【练1-1(2021武汉中考)某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,正确完成如下图两个实验.已知所用实验装置气密性良好.关于该实验,有如下说法：红磷熄灭并冷却后才能翻开弹簧夹；点燃酒精灯加热铜丝,可观察到铜丝由红色变成黑色;24mL;停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；两个实验均能证实空气是混合物；两个实验均能证实空气中约含1/5体积的氧气.实睑一实蛤二【练1-2】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图将图1中的集气瓶容积分为5等份,并作好标记.在酒

14、精灯上点燃红磷,并立即伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞.充分反响后,待集气瓶冷却至室温,翻开弹簧夹.请答复以下问题：1.该同学的实验步骤如下:其中正确说法的个数有()A.2个B.3个C.4个D.5个(1) 该实验中红磷需稍过量,目的是.(2)步骤集气瓶中的现象是,由步骤中翻开弹簧夹后观察到的现象可得出空气中氧气的体积分数约为.(3)某课外活动小组在学习了书本空气中氧气的含量的测定实验后,知道P2O5不能随便排放到空气中,否那么会对空气造成污染,所以对该实验进行了改良：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气,如图2.然后给装有红磷的玻璃管加热.同时缓慢交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变

15、成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止.停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内.请根据你对上述实验的理解,答复以下问题：实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约mL.在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是.写出反响的文字表达式.上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种).【根底作业】1 .空气是由多种成分组成的,空气的成分按计算,大约是：氮气氧气,稀有气体,二氧化碳,其他气体和杂质2 .如果把自然界水里溶解的气体收集起来,分析的结果是氧气的体积分数大于21%,而氮气的体积分数小于78%,此现象说明.3 .

16、某同学利用右图装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧后恢复到室温,翻开弹簧夹发现进入的液体量小于广口瓶内气体体积的1/5.造成这一现象的原因可能是A.实验前没有夹弹簧夹C.实验中所取的红磷过量B.实验中所取的红磷缺乏D.实验装置可能未冷却就翻开弹簧夹4.某同学将燃着的红磷放入装有氧气的集气瓶中燃烧,一段时间后,红磷熄灭,他马上将燃烧匙取出,但此时红磷又开始燃烧.解释这种现象的说法错误的选项是.红磷又接触到氧气.瓶内的氧气不能耗尽红磷B.红磷的温度还高于它的着火点D.燃烧时红磷转变成白磷,降低了着火点5.以下对实验现象的描述正确的选项是A.红磷燃烧产生大量的白雾,放出热量B.碳在氧气中燃烧更旺,发出

17、白色火焰C.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体D.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体【进阶作业】1.某兴趣小组采用以下装置来测定空气的组成.答复以下问题.012345活塞红磷写出红磷燃烧反响的文字表达式：假设实验过程没有任何失误,那么活塞应运动至刻度处.你认为能否用木炭代替红磷做该实验？填能或不能.理由是如果实验失败,请你分析原因至少写2条2.如图装置可用来测定空气中氧气的含量.1该实验可以证实空气是;填混合物或纯洁物2写出该实验中铜丝与氧气反响的文字表达式3利用该装置进行实验后,如果两位同学的实验结果差异较大,你认为可能的原因是答一条即可.14在此试

18、验中要不断往返推动活塞原因是：/3.某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究,请你空气设计实验第一小组同学共同设计了如以下图的A、B两套装置AB1你认为合理的是填编号.2该实验观察到的现象是二、改良实验第二小组同学设计了C实验,优点是：1实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于1/5,这可能是由哪几种原因引起的?2从实验现象分析可知：氧气约占空气总体积的,氮气约为能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质是：4.空气中氧气含量测定再熟悉.图1图2图3【你知道吗】通过实验图1测定了空气组成的科学家是.A.门捷列夫B.达尔文C.拉瓦锡D.牛顿【实验回忆】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量,写出红磷燃烧的化学方程式.为保证测定结果,实验中所取红磷必须.同学们发现