1.實(shí)驗(yàn)裝置?2.實(shí)驗(yàn)原理利用紅磷在空氣中燃燒消耗掉密封容器內(nèi)的氧氣,生成五氧化二磷白色固體,使容器內(nèi)壓強(qiáng)減小。在大氣壓強(qiáng)的作用下,水倒吸入容器內(nèi),倒吸入的水的體積即為消耗的氧氣的體積。文字表達(dá)式為紅磷+氧氣 五氧化二磷。
3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)連接裝置;(2)檢查裝置的氣密性;(3)在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水,并將水面上方空間分成五等份,用彈簧夾夾緊膠皮管;(4)點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后,立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)并把塞子塞緊;(5)待紅磷熄滅并冷卻后,打開(kāi)彈簧夾。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)紅磷燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的白煙,發(fā)出黃光,放熱;(2)冷卻后打開(kāi)彈簧夾,燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶,進(jìn)入水的體積約等于集氣瓶?jī)?nèi)原空氣體積的 。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論氧氣約占空氣總體積的 ;氮?dú)饧炔蝗紵膊恢С秩紵也灰兹苡谒?br/>6.誤差分析與對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
7.實(shí)驗(yàn)反思用其他藥品代替紅磷時(shí)應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件?(1)能與空氣中的氧氣反應(yīng)而不能與空氣中的其他物質(zhì)反應(yīng)。分析:若選用的物質(zhì)能與空氣中的其他物質(zhì)反應(yīng)(如鎂能與O2、N2、CO2反應(yīng)),則集氣瓶?jī)?nèi)減少的氣體體積不全是O2的體積,會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏大。(2)物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的生成物不是氣體,或生成的氣體能被集氣瓶中的液體吸收。分析:若選用的物質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成氣體,如木炭、硫粉等,則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)后集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)無(wú)明顯變化,無(wú)法測(cè)出空氣中的氧氣含量。改進(jìn)實(shí)驗(yàn):將紅磷換成木炭,用NaOH溶液代替集氣瓶中的水。
8.改進(jìn)裝置(部分夾持裝置省略)
例題1(2018·安徽馬鞍山一模)(1)如圖1所示裝置可用于測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)前在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水,并做上記號(hào)。下列說(shuō)法中不正確的是　　　　。?A.集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水可防止瓶底炸裂B.該實(shí)驗(yàn)所用紅磷的量不足可能造成氣體減少的體積小于五分之一C.實(shí)驗(yàn)時(shí),點(diǎn)燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中,并塞緊橡皮塞D.紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白霧,火焰熄滅后立刻打開(kāi)彈簧夾(2)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如圖2所示裝置。請(qǐng)根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:①閉合電源開(kāi)關(guān),可以觀察到白磷　。?②裝置冷卻到室溫,可觀察到U形管內(nèi)左側(cè)液面　　　　。?③此實(shí)驗(yàn)還可推知反應(yīng)后剩余氣體的兩點(diǎn)性質(zhì)是　　　;　　　。
(3)如圖3是一個(gè)具有刻度和活塞可滑動(dòng)的玻璃容器,其中有空氣和足量的白磷,將它放在盛有沸水的燒杯上方,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:(40 ℃以上白磷就開(kāi)始燃燒)
答案 (1)D(2)①燃燒,產(chǎn)生大量白煙　②上升到1刻度處?、垭y溶于水　不支持燃燒或不燃燒(3)氧氣　8　五分之一解析 (1)集氣瓶中加入少量水的作用一是可以使集氣瓶快速冷卻,二是要防止瓶底炸裂,A項(xiàng)說(shuō)法正確;紅磷足量,能把氧氣全部耗盡,而紅磷量不足,瓶?jī)?nèi)氧氣不能耗盡,使結(jié)果小于五分之一,B項(xiàng)說(shuō)法正確;實(shí)驗(yàn)時(shí),點(diǎn)燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中,并塞緊橡皮塞,若不能立即塞緊會(huì)使結(jié)果偏大,C項(xiàng)說(shuō)法正確;紅磷燃燒的現(xiàn)象應(yīng)是產(chǎn)生大量的白煙,不是白霧,D項(xiàng)說(shuō)法不正確。
(2)①閉合電源開(kāi)關(guān),可觀察到白磷燃燒,產(chǎn)生大量的白煙;②裝置冷卻到室溫時(shí),可觀察到U形管內(nèi)左側(cè)液面上升,約上升至1刻度處;③剩余氣體難溶于水,不支持燃燒也不燃燒。(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?該實(shí)驗(yàn)利用空氣中的氧氣能與白磷反應(yīng),氮?dú)獾绕渌镔|(zhì)不能與白磷反應(yīng),或因?yàn)榱枯^少而忽略不計(jì),因此通過(guò)測(cè)定消耗氧氣的體積,從而確定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù);實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫(xiě),可以將實(shí)驗(yàn)報(bào)告前后聯(lián)系起來(lái)考慮,后面問(wèn)空氣中哪一成分占五分之一,自然是氧氣,所以前面的實(shí)驗(yàn)就是測(cè)定氧氣的體積分?jǐn)?shù),而最后活塞所在的位置的刻度,要考慮裝置內(nèi)氣體共10 mL,消耗掉2 mL氧氣后,氣體剩余8 mL,所以最終停在了刻度“8”處;實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由玻璃管上的刻度可以確定,空氣的成分按體積計(jì)算,氧氣約占五分之一。

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