测定空气成分的实验专题

测定空气成分的实验专题

测定空气成分的实验专

一、知识点

二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了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。

测定空气中氧气含量的实验

【实验原理】红磷在空气中燃烧消耗氧气生成五

氧集气瓶内加入少量水，并做上记号。

【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭

【实验步骤】

①连接装置，并检杳装置的气密性。

②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中, 并塞紧塞子。

③待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。

【实验现象】① 红磷燃烧，产生大量白烟；② 放热；

③冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。

【实验结论】① 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体;② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。

【注意事项】

1.红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气

没有被完全消耗，测量结果会偏小。

2.装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外

的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。

3.导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，

进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。

4.冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。

5.如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结

果会偏大。

6.在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。

7.不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管

消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。

8.如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木

炭或硫代替红磷进行实验。

9.不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮

气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。

练习：

1.用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气，应选择下列物质中的

A.细铁丝

B.红磷

C.硫粉

D木炭

2.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前

在集气瓶内加入少量水，并做上记号下列说法不正确的是（）

A实验时红磷一定要过量 B •点燃红

磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管

C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹

D.最终进

入瓶中水的体积约为氧气的体积

3.小明用右图装置来测定空气中氧气的含量，对

该实验认识正确的是（）

A.使用红磷的量多或少，都不会影响

实验结果

B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水

占容器的4/5

C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升

D. 红磷一燃烧完，就要立即观察，并

记录水进入容器的刻度

4. 拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气

总体积的1/5，而我们在实验中为什么气体减 少的体积小于1/5 ?下列分析的原因正确的是 （只有一个正确答案）（

） A.

有残余氧气 B .未完全冷却就

打开止水夹

C.生成物溶于水

D .空气中的某种 成分溶于水

5. 如下图所示，有三种不同的实验装置，集气瓶 中均充满空气，燃烧匙内所盛有的物质

（装置一中物质为红磷：装置二中物质为木炭； 装置三中分别装有红磷和木炭）均为过量，大 烧杯内盛有水.当充分燃烧后，冷却至室温，

打开弹簧夹: 装置

二 装置三打开止水夹，请依次描述 打开止水夹后三种装置所出现的现象及其原因： （

1） 装置 亠中所 出 现 的现象为

装置

_原因; 是•

------- ，

（2）装置二中所出现的现象为

，原因是

（3）

•

—?

装置三中所出现的现象为

______________________________________________________________________________________________________________________________ O

6.红磷能空气中燃烧，生成的白色固体五氧化二磷能溶于水。测定空气中氧气的含量，用右图所示的装置来完成。（1）下列步骤的先后排列顺序正确的是（）

①先用弹簧夹夹紧橡皮管②用燃烧着的火柴检验瓶内剩余气体，火柴熄灭，说明主要是氮气③点燃燃烧匙内的足量的红磷，立即伸人瓶内，并把塞子塞紧④冷却到室温⑤打开弹簧

夹，水压入集气瓶中，并接近集气瓶中原空气体积的1／5 ⑥先在集气瓶内加入少量水⑦检

查装置的气密性A.⑦⑥②⑤④③① B •⑦⑥

③②⑤①④ C.⑦⑥①③④⑤② D .⑦⑥

①③②④⑤ （2）实验中观察到红磷燃烧时，产生

______________ 。待冷却后，打开弹簧夹，观察到

_______________ 由此得出结论：

该反应的文字表达式是____________ ，属于

_________________________ 反应。（3）有关实验的说法，不正确的是（_________ ）

A、红磷的量不足会地影响实验结论

B、装置不漏气是实验成功的重要原因

C、将红磷改为木炭也能得到正确的实验结论

D瓶内压强的减少会导致水

7.为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4Om啲试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，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下图的实验装

置。假设此实验能够按照小华的设想正常进

行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：

F⑴试管活審前沿在

• 20ml.劑度处

(1 )实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL

刻度处推至15m刻度处，然后松开手，若活塞仍

能返回至20m刻度处，则说明 ____ ；