2022年中考化学复习课件实验空气中氧气含量的测定

1、实验 空气中氧气含量的测定1.实验原理:物质在密闭的容器中燃烧,消耗空气中的氧气,使容器中压强减小,由于压强差,烧杯中的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的体积。2.实验药品:红磷3.反应原理:红磷燃烧的化学方程式为 。4.实验装置4P+5O2 2P2O5点燃5.实验现象(1)红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟; (2)装置冷却到室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约占原集气瓶剩余容积的五分之一。6.实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的 。7.实验拓展:实验结束后,集气瓶内剩余气体的主要成分为 。根据实验现象分析,该气体具有的物理性质是 、

2、化学性质是 。五分之一(或1/5)氮气(或N2)难溶于水不燃烧也不支持红磷燃烧8.误差分析误差原因测量结果偏低红磷的量不足,氧气没有被耗尽装置漏气使装置外的空气进入未冷却至室温就打开弹簧夹,装置内气温偏高,压强偏大,导致进入瓶中的水的体积偏小燃烧至一定程度时,瓶内氧气浓度较低,红磷不能继续燃烧,氧气未消耗完测量结果偏高弹簧夹没夹紧,红磷燃烧时集气瓶内空气受热膨胀,顺着导管逸出燃烧匙伸入过慢,装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大9.药品选用实验中用其他药品替代红磷应该满足什么条件?(1)木炭、硫粉能否替代红磷?不能。木炭和硫粉燃烧时有气体生成,导致集气瓶内气体压强没有明显变化,测得的

3、实验结果误差过大。(2)镁、铁丝能否替代红磷?不能。镁在空气中燃烧时,在与氧气反应的同时,还能与氮气、二氧化碳发生反应;铁丝在空气中不能燃烧。总结:红磷的替代品应满足的条件是:能与空气中的氧气反应而不与空气中的其他物质反应;生成物不能是气体(可以是固体或液体),或生成的气体能被液体吸收。10.装置改进 改进后的实验装置如图所示:图1图2 图3 图4 图5图6 图7 图8(1)改进方案改变点火方式。图2通过光照使白磷在密闭的环境中燃烧;图4通过热水使白磷在密闭的环境中燃烧;图6通过电阻丝发热使白磷在密闭环境中燃烧。改变反应物。图5用铜丝代替红磷,在密闭装置中加热,使铜丝与氧气反应;图7是用包有铁

4、粉、氯化钠、炭粉的滤纸包代替红磷,通过铁生锈消耗氧气。图8是用铁丝绒生锈消耗氧气。(2)改进后的优点:不污染环境、操作简单、可以减小实验误差;所用药品与氧气反应更充分,使测定结果更准确。一题通关 例1化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生怀疑,于是同学们设计了如图1所示装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 图1 图2 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?【作出猜想】猜想:有氧气剩余;猜想:无氧气剩余。【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装

5、置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷居然也被点燃。(1)激光笔的作用是 。(2)红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(H3PO4),其反应的化学方程式为 。【实验结论】根据上述实验现象,得出猜想 正确。(3)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是 。【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到装置冷却后的整个实验过程中,用传感器测量的容器内氧气浓度变化的曲线图。(4)在图2中 (填“A”“B”“C”“D”或“E”)点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段(用图2中字母表示)。【反思与评价】(5)兴趣小

6、组分析对比曲线BC段和DE段,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。(6)兴趣小组认为可利用生活中的一些物品测定空气中氧气的含量。他们设计了图3所示的实验装置,将“暖宝宝”里面的药品粉末(成分:铁粉、活性炭、无机盐等)放在一酒杯中。倒扣的玻璃杯上事先画好刻度(酒杯等所占空间已排除在外),若药品粉末足量,一段时间经充分反应后可观察到的现象是 (通过查阅资料知,活性炭、无机盐等可加快反应)。图3例1化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生怀疑,于是同学们设计了

7、如图1所示装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。 图1 图2 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?【作出猜想】猜想:有氧气剩余;猜想:无氧气剩余。【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷居然也被点燃。(1)激光笔的作用是 。(2)红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(H3PO4),其反应的化学方程式为 。【实验结论】根据上述实验现象,得出猜想 正确。(3)课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测量空

8、气中氧气的含量,理由是 。提供热量,使温度达到红磷、白磷的着火点不能红磷不能把装置中的氧气耗尽P2O5+3H2O 2H3PO4【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到装置冷却后的整个实验过程中,用传感器测量的容器内氧气浓度变化的曲线图。(4)在图2中 (填“A”“B”“C”“D”或“E”)点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段(用图2中字母表示)。【反思与评价】(5)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。由此联想到课本实验: (填物质名称)在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。CDE铁(6)兴趣小组认为可利用生活中的一

9、些物品测定空气中氧气的含量。他们设计了图3所示的实验装置,将“暖宝宝”里面的药品粉末(成分:铁粉、活性炭、无机盐等)放在一酒杯中。倒扣的玻璃杯上事先画好刻度(酒杯等所占空间已排除在外),若药品粉末足量,一段时间经充分反应后可观察到的现象是 (通过查阅资料知,活性炭、无机盐等可加快反应)。药品粉末部分变成红棕色,水面上升至刻度1处图31.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 (

10、1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 , 。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是 (写一点)。 (3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息, (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。 (4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 ； (写两点)。 1.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装

11、置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 (1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是 , 。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是 (写一点)。 产生大量白烟(或黄色火焰、放热等其他合理答案)集气瓶内气体压强小于大气压氧气被消耗装置气密性良好(或红磷和铁粉除氧剂足量等其他合理答案)(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息