選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)
①汞在加熱的條件下，只和氧氣反應(yīng)。
②汞為液態(tài)，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來測量反應(yīng)器內(nèi)空間體積的變化。
③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣中，把得到的氧氣加到剩下的4/5體積的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣。
④汞的沸點(diǎn)較低，汞蒸氣與氧氣反應(yīng)比較充分，能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡。
⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離。
1. 拉瓦錫測定空氣成分的實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)方法和原理
在曲頸甑（盛空氣）里加熱汞（如圖）。
拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置
原理：
汞+氧氣 EQ \(====,\s\up6(加熱) )氧化汞（消耗氧氣） 氧化汞 EQ \(====,\s\up6(加熱) )汞+氧氣（生成氣體）
②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析
銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末（氧化汞）。生成氣體的體積和所消耗氣體的體積（約為總體積的1/5）恰好相等，且將生成的氣體加入到前一容器中剩余的氣體（不能維持生命的氮?dú)猓├?，所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一致。
③實(shí)驗(yàn)結(jié)論
空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。
2. 燃燒紅磷法測定空氣中氧氣含量
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>了解空氣中氧氣含量的測定方法、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵
【實(shí)驗(yàn)用品】
集氣瓶、燃燒匙、膠塞、玻璃導(dǎo)管、燒懷、彈簧夾、乳膠管、酒精燈、紅磷
【實(shí)驗(yàn)裝置】
【實(shí)驗(yàn)原理】
物理原理：紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，引起集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯中的水在大氣壓的作用下，進(jìn)入集氣瓶。倒吸進(jìn)入集氣瓶中水的體積等于反應(yīng)消耗掉的氧氣體積。
化學(xué)原理：4P + 5O2 EQ \(====,\s\up6(點(diǎn)燃) ) 2P2O5
【實(shí)驗(yàn)步驟】
① 連接裝置，并檢查裝置的氣密性。
② 塞緊瓶塞，將瓶塞下表面至瓶底之間的容積分為5等分，并在瓶壁上作上記號(hào)。
③ 用彈簧夾夾緊乳膠管。
= 4 \* GB3 ④ 將裝有紅磷的燃燒匙放在酒精燈火焰上加熱直至燃燒，立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子。
= 5 \* GB3 ⑤ 待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
① 紅磷燃燒、發(fā)出黃光、產(chǎn)生大量白煙；
② 放熱；
③ 冷卻后打開彈簧夾，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
① 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體；
② 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
③氮?dú)怆y溶于水
④氮?dú)獠恢С秩紵?br>【水的作用】
A、集氣瓶中的水的作用：
① 吸收五氧化二磷，防止污染空氣；
② 吸收熱量，加快冷卻速度，防止橡皮塞沖出。
B、燒杯中的水的作用：
測量氧氣的體積
【誤差分析】
偏低：
①紅磷不足
②裝置氣密性不好
③未冷卻至室溫打開止水夾
④導(dǎo)管中有部分水殘留
偏高：
①點(diǎn)燃紅磷后插入到集氣瓶速度太慢（未及時(shí)塞進(jìn)橡皮塞）
②未夾緊止水夾（未使用止水夾）
【注意事項(xiàng)】
1.紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會(huì)偏小。
2.裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會(huì)偏小。
3.導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會(huì)有一部分殘留在試管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。
4.冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結(jié)果偏小。
5.如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動(dòng)作太慢，測量結(jié)果會(huì)偏大。
6.在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
7.不要用木炭或硫代替紅磷！因?yàn)槟咎亢土蛉紵m然消耗了氧氣，但又生成了新的氣體，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)氣壓不變，打開彈簧夾后，沒有水進(jìn)入瓶中。
8.由于氫氧化鈉溶液可以吸收生成的二氧化碳或二氧化硫，那么，如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫粉來代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
用NaOH溶液吸收CO2：2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O
用NaOH溶液吸收SO2：2NaOH + SO2=Na2SO3 + H2O
9.不要用鎂代替紅磷！因?yàn)殒V在空氣中燃燒時(shí)能與氮?dú)夂投趸及l(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮?dú)夂投趸?，使測量結(jié)果偏大。
3. 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測定的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
下列實(shí)驗(yàn)改進(jìn)主要針對(duì)以下幾點(diǎn)：藥品（紅磷很難耗盡氧氣）；導(dǎo)管（導(dǎo)管內(nèi)的空氣會(huì)造成誤差）；點(diǎn)燃方式（伸入集氣瓶再迅速也會(huì)有影響，下面所有裝置圖都是密封后點(diǎn)燃藥品）。
【注】實(shí)驗(yàn)改進(jìn)（或?qū)嶒?yàn)對(duì)比）需要考慮的問題：裝置是否簡單；操作是否簡便；實(shí)驗(yàn)是否安全、環(huán)保、節(jié)約（藥品和能）、精確（首要因素）。

【典例1】化學(xué)革命是發(fā)生在十八世紀(jì)末英國和法國的一場深刻的化學(xué)學(xué)科的變革。英國物理學(xué)家、化學(xué)家波義耳和法國化學(xué)家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)（見下圖）
關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（ ）
A. 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都可用于測定空氣中氧氣的含量
B. 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，曲頸甑內(nèi)汞的表面都變?yōu)楹谏?br>C. 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，汞的量多少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響
D. 拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)中，玻璃鐘罩內(nèi)液面逐漸上升，達(dá)到一定高度后不再變化
【答案】D
【解析】A．波義耳的實(shí)驗(yàn)中裝置不是密封的，無法測定空氣中氧氣的含量，故錯(cuò)誤；
B．在加熱的條件下，汞與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅色氧化汞粉末，故錯(cuò)誤；
C．波義耳的實(shí)驗(yàn)中，金屬汞加熱后生成氧化汞，質(zhì)量增加，生成了新物質(zhì)，發(fā)生的屬于化學(xué)變化，所有的化學(xué)變化都遵循質(zhì)量守恒定律，故錯(cuò)誤；
D．在加熱的過程中，金屬汞與裝置內(nèi)的氧氣反應(yīng)生成氧化汞固體，隨著氧氣的消耗，玻璃鐘罩內(nèi)液面逐漸上升，當(dāng)氧氣被完全消耗后，液面不再上升，故正確。
【典例2】如圖是“測定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．銅絲在此實(shí)驗(yàn)中起到導(dǎo)熱的作用
B．若白磷量不足，實(shí)驗(yàn)測得結(jié)果會(huì)變小
C．實(shí)驗(yàn)后左邊玻璃管的一部分水會(huì)被壓到右邊玻璃管去
D．此實(shí)驗(yàn)可以測定氧氣的體積含量約占空氣的五分之一
【答案】C
【解析】A、銅絲在此實(shí)驗(yàn)中起到導(dǎo)熱的作用，該選項(xiàng)說法正確；
B、若白磷量不足，不能把氧氣耗盡，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測得結(jié)果變小，該選項(xiàng)說法正確；
C、實(shí)驗(yàn)后右邊玻璃管的一部分水會(huì)被壓到左邊玻璃管去，該選項(xiàng)說法不正確；
D、此實(shí)驗(yàn)中，最終左邊液面會(huì)上升至刻度1處，可以測定氧氣的體積含量約占空氣的五分之一，該選項(xiàng)說法正確。
【典例3】在圖1所示密閉裝置內(nèi)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量，用傳感器記錄集氣瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的情況，得圖2所示數(shù)據(jù)。下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)點(diǎn)處壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)樯倭靠諝膺M(jìn)入
B．a(chǎn)→b段壓強(qiáng)減小的原因只能是氧氣被消耗
C．c點(diǎn)時(shí)打開了彈簧夾，導(dǎo)致氣壓增大
D．d點(diǎn)集氣瓶中的溫度一定等于室溫
【答案】C
【解析】A、a點(diǎn)處壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)榧t磷燃燒放出大量的熱，使裝置內(nèi)氣體體積受熱膨脹，壓強(qiáng)增大，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
B、a→b段壓強(qiáng)減小的原因是氧氣被消耗、溫度冷卻至室溫，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
C、c點(diǎn)時(shí)壓強(qiáng)增大，是因?yàn)閏點(diǎn)時(shí)打開了彈簧夾，導(dǎo)致氣壓增大，故選項(xiàng)說法正確。
D、從d點(diǎn)往后，壓強(qiáng)增大變得緩慢了，不能說d點(diǎn)集氣瓶中的溫度一定等于室溫，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
【典例4】暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來于鐵粉的氧化。小濤同學(xué)設(shè)計(jì)使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)開始前的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計(jì)）。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．如果裝置漏氣，會(huì)使測量結(jié)果偏小
B．本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為19.6%
C．若裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足
D．不必等溫度計(jì)的讀數(shù)恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前的溫度后就能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積
【答案】D
【解析】A．若裝置漏氣，實(shí)驗(yàn)后玻璃瓶中的壓強(qiáng)偏大，流入玻璃瓶中的水的體積偏小，會(huì)使測量結(jié)果偏小，故A正確；
B．本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為45ml250ml-20ml×100%≈19.6%，故B正確；
C．若裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足，故C正確；
D．需等溫度計(jì)讀數(shù)恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前的溫度才可以記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱，會(huì)使氣體體積膨脹，不等氣體冷卻就記錄數(shù)據(jù)，測得的進(jìn)入集氣瓶中的水的體積偏小，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故D錯(cuò)誤。
【典例5】某同學(xué)利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒后恢復(fù)到室溫，打開彈簧夾后，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入廣口瓶的液體體積小于廣口瓶容積的eq \f(1,5)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)前沒有將彈簧夾夾緊
B．實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣
C．實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過量
D．集氣瓶中預(yù)先未加入一定量的水
【答案】B
【解析】
A、實(shí)驗(yàn)前沒有將彈簧夾夾緊 使進(jìn)入瓶內(nèi)的液體體積的大，結(jié)果偏大，故A錯(cuò)
B、實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣 實(shí)驗(yàn)裝置漏氣可導(dǎo)致部分氣體進(jìn)入瓶中從而液體體積減少，故B正確
C、實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過量 紅磷過量仍然能完全消耗掉氧氣，不影響進(jìn)入瓶內(nèi)的液體體積，故C錯(cuò)
D、集氣瓶中預(yù)先未加入一定量的水 集氣瓶中加入水是為了保護(hù)集氣瓶，不影響進(jìn)入瓶中的液體體積。
【典例6】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識(shí)．
【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1）．該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有___．
A．實(shí)驗(yàn)過程中沒有污染
B．在汞槽中起到液封作用
C．生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
D．能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2），寫出紅磷燃燒的符號(hào)表達(dá)式___．興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%．
【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量？
【進(jìn)行猜想】（1）裝置漏氣；
（2）___，裝置內(nèi)氧氣有剩余；
（3）…
【實(shí)驗(yàn)與交流】在老師的指導(dǎo)下，小明分別用過量的紅磷和白磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，
【實(shí)驗(yàn)探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理（鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)），探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖3）
通過7天測得的數(shù)據(jù)計(jì)算空氣中氧氣的含量為19.13%．
【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因：裝置內(nèi)殘留的氧氣更少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確；但是反應(yīng)所需時(shí)間太長．
【實(shí)驗(yàn)探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通___過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉（NaCl）等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖4），8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表：
請(qǐng)計(jì)算出空氣中氧氣含量___（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
【結(jié)論與反思】通過上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇鐵粉、炭粉、氯化鈉（NaCl）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差．
【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二 氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，其相對(duì)分子質(zhì)量為___
若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷___（填“能”還是“不能”）比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由___．
【答案】
【經(jīng)典賞析】BCD；
【實(shí)驗(yàn)回顧】4P + 5O2 eq \\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\(===,====))2P2O5
【進(jìn)行猜想】紅磷不足；
【實(shí)驗(yàn)探究2】20.2%；
【拓展延伸】222，不能；因?yàn)榭諝庵卸趸己考s只有0.03%，銅不能將裝置中的氧氣幾乎耗盡；
【解析】
【經(jīng)典賞析】
教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1）．該實(shí)驗(yàn)中選擇使用汞的優(yōu)點(diǎn)有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣；能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣集合耗盡，故選BCD；
【實(shí)驗(yàn)回顧】磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P + 5O2 eq \\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\(===,====))2P2O5；
【進(jìn)行猜想】實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷不足（或?qū)嶒?yàn)前沒有夾彈簧夾、實(shí)驗(yàn)裝置可能未冷卻就打開彈簧夾等）；
【實(shí)驗(yàn)與交流】小明分別用過量的紅磷和白磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，用測氧氣濃度的傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，請(qǐng)從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因白磷的著火點(diǎn)比紅磷的著火點(diǎn)低；
【交流與反思】鐵絲在水、氧氣的條件下很容易生銹，與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因：裝置內(nèi)殘留的氧氣更少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確；
【實(shí)驗(yàn)探究2】
燒杯內(nèi)蒸餾水減少的體積為氧氣的體積=90mL-63.6mL=26.4mL
空氣中氧氣含量=26.4ml130ml×100%≈20.2%
【結(jié)論與反思】
通過上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇鐵粉、炭粉、氯化鈉和蒸餾水或白磷等物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差．
【拓展延伸】銅綠的相對(duì)分子質(zhì)量是：64×2+（16+1）×2+12+16×3=222；
銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2(OH)2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，因?yàn)榭諝庵卸趸己考s只有0.03%，銅不能將裝置中的氧氣幾乎耗盡．
1．用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列現(xiàn)象能證明空氣中O2含量的是( )
A．紅磷燃燒，產(chǎn)生白煙
B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最終上升至1處
D．水槽中液面下降
【答案】C
【解析】A、紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，但不能證明空氣中O2的含量，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、紅磷在空氣中燃燒,放出大量的熱，使裝置內(nèi)空氣受熱膨脹，完全反應(yīng)后，消耗裝置內(nèi)的氧氣，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，故瓶中液面先下降，后上升；但不能證明空氣中的O2含量，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、瓶中液面最終上升至1處，說明氧氣約占空氣總體積的1/5，能證明空氣中的含量，故選項(xiàng)正確；D、水槽中液面下降，不能證明空氣中的O2含量，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。
2．某同學(xué)用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)時(shí),連接好裝置并檢查不漏氣后再進(jìn)行后續(xù)操作,下列說法正確的是（ ）
A．所用紅磷要過量，以保證集氣瓶內(nèi)空氣里的氧氣能充分反應(yīng)
B．在空氣里點(diǎn)燃紅磷后，應(yīng)緩慢把燃燒匙伸入瓶內(nèi)并塞緊橡皮塞
C．紅磷燃燒時(shí)，要打開止水夾，以免瓶因溫度升高，氣壓較大，造成橡皮塞從瓶口脫落
D．仍用本裝置，只把紅磷換成燃燒的本炭，能夠更精確測定空氣里氧氣的含量
【答案】A
【解析】A、所用紅磷要過量，以保證集氣瓶內(nèi)空氣里的氧氣能充分反應(yīng)，故選項(xiàng)說法正確；B、在空氣里點(diǎn)燃紅磷后，應(yīng)迅速把燃燒匙伸入瓶內(nèi)并塞緊橡皮塞；緩慢伸入，會(huì)使集氣瓶中的氣體受熱排出一部分，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、紅磷燃燒時(shí)，要關(guān)閉止水夾，否則實(shí)驗(yàn)過程中由于溫度升高，壓強(qiáng)變大，會(huì)有部分氣體從導(dǎo)管口逸出，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，雖除去氧氣，而增加了新的氣體，沒有形成壓強(qiáng)差，不能用來測定空氣中氧氣含量，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選A。
可以此得出空氣中氧氣含量，不符合題意。
故答案為：B。
3. 拉瓦錫利用汞與氧氣的反應(yīng)研究空氣的成分，所用的裝置如圖所示。下列分析不合理的是（ ）
A. 汞會(huì)倒吸入曲頸甑中
B. 實(shí)驗(yàn)用到了火爐，推測汞與氧氣的反應(yīng)需要加熱
C. 汞的用量可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
D. 反應(yīng)結(jié)束后，需關(guān)閉火爐冷卻至室溫，才能測量容器中氣體的減少量
【答案】 A
【解析】A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，溫度冷卻至室溫，鐘罩內(nèi)的液面會(huì)上升，但是汞不會(huì)倒吸入曲頸甑中，故符合題意；
B．實(shí)驗(yàn)用到了火爐，推測汞與氧氣的反應(yīng)需要加熱，故不符合題意；
C．測定空氣中氧氣的含量所需的汞必須足量，否則會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故不符合題意；
D．反應(yīng)結(jié)束后，需關(guān)閉火爐冷卻至室溫，才能測量容器中氣體的減少量，否則會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故不符合題意。
故答案為：A。
4. 在測量空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)氧氣的體積分?jǐn)?shù)少于 1/5，針對(duì)這一事實(shí)，下列分析錯(cuò)誤的是（ ）
A. 可能是裝置氣密性不好
B. 可能未冷卻至室溫就打開了止水夾
C. 可能是紅磷的量不足
D. 插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)空氣受熱逸出
【答案】 D
【解析】A、裝置氣密性不好，在冷卻至室溫時(shí)，外界空氣進(jìn)入，占據(jù)了一定量的體積，使進(jìn)入水的體積偏小，從而使結(jié)果偏小，不符合題意；
B、未冷卻至室溫就打開止水夾，氣體受熱膨脹，占據(jù)了一定的體積，使進(jìn)入水的體積偏小，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，不符合題意；
C、紅磷的量不足，沒有將氧氣完全耗盡，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，不符合題意；
D、插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)空氣受熱逸出，會(huì)使進(jìn)入水的體積偏大，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，符合題意。
故答案為：D。
5. 利用紅磷測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，用氣體壓力傳感器測出該集氣瓶中的氣壓變化如圖2，下列說法正確的是（ ）
A. 紅磷燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的白霧
B. 該實(shí)驗(yàn)中的紅磷可用木炭來代替
C. CD段壓強(qiáng)變化的主要原因是冷卻至室溫
D. 若裝置氣密性不好，會(huì)造成進(jìn)水量偏小
【答案】 D
【解析】
A、紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，會(huì)產(chǎn)生大量的白煙，A不符合題意；
B、該實(shí)驗(yàn)中的紅磷不可以用木炭來代替，因?yàn)槟咎咳紵难鯕獾耐瑫r(shí)會(huì)生成等體積的二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變，無法測定空氣中氧氣的含量，B不符合題意；
C、CD段壓強(qiáng)減小的主要原因是是燃燒時(shí)消耗了氧氣，瓶內(nèi)的氣體減少，C不符合題意；
D、若裝置氣密性不好，則冷卻過程中會(huì)有空氣進(jìn)入，抵消消耗氧氣的體積，造成進(jìn)水量偏小，D符合題意；
故答案為：D。
6. 在下圖1所示密閉裝置內(nèi)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量，用傳感器記錄集氣瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的情況，得圖2所示數(shù)據(jù)。下列說法正確的是( )
A. a點(diǎn)處壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)樯倭靠諝膺M(jìn)入
B. a→b段壓強(qiáng)減小的原因只能是氧氣被消耗
C. c點(diǎn)時(shí)打開了彈簧夾，導(dǎo)致氣壓增大
D. d點(diǎn)集氣瓶中的溫度一定等于室溫
【答案】 C
【解析】A．a(chǎn)點(diǎn)處壓強(qiáng)增大是因?yàn)榧t磷燃燒放出熱量造成的，故A不符合題意；
B．a(chǎn)b段壓強(qiáng)減小的原因是氧氣被消耗和溫度逐漸降低造成的，故B不符合題意；
C．通過圖2所示可以看出，從c到d壓強(qiáng)快速增加是因?yàn)榇蜷_了彈簧夾，水進(jìn)入了集氣瓶，故C符合題意；
D．從d點(diǎn)往后，壓強(qiáng)增大變得緩慢了，但不能說d點(diǎn)集氣瓶中的溫度一定等于室溫，故D不符合題意。
故答案為：C。
7. 利用如圖裝置驗(yàn)證了空氣中氧氣的含量。下列敘述不正確的是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置氣密性
B．白磷的作用是消耗試管中的氧氣
C．白磷熄火、試管冷卻后再打開止水夾
D．最終量筒中液面約降至40mL刻度線處
【答案】D
【解析】A、該裝置是利用白磷燃燒消耗氧氣，反應(yīng)后，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，在壓強(qiáng)差的作用下，量筒中的水進(jìn)入試管，進(jìn)入水的體積就是空氣中氧氣的體積，故實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置的氣密性，否則，裝置漏氣，外界空氣進(jìn)入，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，不符合題意；
B、白磷的作用是將試管內(nèi)的氧氣耗盡，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，在壓強(qiáng)差的作用下，量筒中的水進(jìn)入試管，進(jìn)入水的體積就是空氣中氧氣的體積，不符合題意；
C、白磷熄滅，試管冷卻后，再打開止水夾，否則，試管內(nèi)的氣體受熱膨脹，占據(jù)了一定的空間，會(huì)使進(jìn)入水的體積偏小，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，不符合題意；
D、空氣中氧氣的體積約占空氣體積的，故進(jìn)入水的體積大約是：130mL×=26mL，故最終量筒中液面約降至50mL-26mL=24mL刻度線處，符合題意。
故答案為：D。
8. 用下圖所示裝置測定空氣中氧氣含量。
（1）將導(dǎo)氣管放入水中，打開彈簧夾，雙手捂住集氣瓶，一段時(shí)間后，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明________。
（2）能證明空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。
（3）紅磷與氧氣反應(yīng)的生成物是________。
（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________(填字母序號(hào))。
A 紅磷的用量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
B 點(diǎn)燃紅磷前先用彈簧夾夾緊膠皮管。
C 該實(shí)驗(yàn)中，可用木炭代替紅磷。
【答案】 （1）裝置氣密性良好
（2）集氣瓶中液面上升至刻度1處
（3）P2O5
（4）B
【解析】（1）將導(dǎo)管放入水中，打開彈簧夾，雙手捂住集氣瓶，一段時(shí)間后，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好；故填：裝置氣密性良好；（2）能證明空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：集氣瓶中液面上升至刻度1處，即氧氣約占空氣總體積的五分之一；故填：集氣瓶中液面上升至刻度1處；（3）紅磷與氧氣反應(yīng)的生成物是五氧化二磷；故填：P2O5；（4）A．紅磷的用量影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果紅磷不足，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，該選項(xiàng)A說法不正確；
B．點(diǎn)燃紅磷前先用彈簧夾夾緊膠皮管，以防止氣體逸出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該選項(xiàng)B說法正確；
C．該實(shí)驗(yàn)中，不可用木炭代替紅磷，是因?yàn)槟咎咳紵啥趸?，瓶?nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶，不能測定氧氣含量，該選項(xiàng)C說法不正確。
故填：B。
9. 某?；瘜W(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你參與。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]第一小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖的A、B兩套裝置。
你認(rèn)為合理的是（填編號(hào)） 。
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]
[數(shù)據(jù)分析]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)得出氧氣約占空氣體積的 。
[實(shí)驗(yàn)分析]（1）紅磷要過量的原因是 ；
（2）彈簧夾打開的適宜時(shí)機(jī)是 ；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于l/5，可能的原因是 （答出一點(diǎn)即可）
[改進(jìn)實(shí)驗(yàn)]
（1）第二小組同學(xué)設(shè)計(jì)了C實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)點(diǎn)是： 。
（2）第三小組同學(xué)設(shè)計(jì)了D實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)點(diǎn)是： 。
【解析】[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點(diǎn)與氧氣的密度有關(guān)，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A更合理；故填：A。
[數(shù)據(jù)分析]大通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)得出氧氣約占空氣體積的20+18+19+17+21+196mL100mL×100%=19%；故填：19%。
[實(shí)驗(yàn)分析]（1）實(shí)驗(yàn)中為了將裝置內(nèi)的氧氣完全耗盡，加入的紅磷要過量；故填：使氧氣完全反應(yīng)盡；
（2）當(dāng)裝置冷卻至室溫后再打開止水夾，否則測定結(jié)果偏??；故填：冷卻到室溫時(shí)；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于l/5，可能的原因是紅磷的量不足、裝置漏氣、沒有冷卻至室溫就打開止水夾；故填：紅磷量不足；
[改進(jìn)實(shí)驗(yàn)]（1）該裝置始終是密封的，測定結(jié)果更精確，誤差更??；生成的五氧化二磷不會(huì)逸散到空氣造成污染，更環(huán)保；故填：環(huán)保（或誤差?。?br> （2）該裝置使用了量筒，更容易計(jì)算出進(jìn)入集氣瓶中水的體積；故填：容易計(jì)算出進(jìn)入集氣瓶中水的體積。
【答案】A。
19%。
使氧氣完全反應(yīng)盡；
冷卻到室溫時(shí)；
紅磷量不足；
環(huán)保（或誤差?。?。
容易計(jì)算出進(jìn)入集氣瓶中水的體積。
10. 某興趣小組開展“測定密閉容器中某種氣體的體積分?jǐn)?shù)”的探究實(shí)驗(yàn)。
（實(shí)驗(yàn) 1）按圖一所示裝置，用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
（實(shí)驗(yàn) 2）按圖二所示裝置，在集氣瓶內(nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)）。利用鐵銹腐蝕原理測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
（1）實(shí)驗(yàn) 1 中，紅磷燃燒的文字表達(dá)式是________。紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室 溫，打開K，水能倒吸入集氣瓶的原因________。
（2）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要注意的事項(xiàng)是________（寫一點(diǎn)）。
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，連接數(shù)字傳感器。測得實(shí)驗(yàn) 1、實(shí)驗(yàn) 2 中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖 3、圖 4 所示。依據(jù)圖 3、圖 4 信息，________（填“實(shí)驗(yàn) 1”或“實(shí)驗(yàn) 2”）的測定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是________。
（4）結(jié)合你的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物。用圖一或圖二裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，該替代物應(yīng)滿足的條件是________（寫兩點(diǎn)）。
【答案】 （1）磷＋氧氣eq \\ac(\s\up5(點(diǎn)燃),\s\d0(———→))五氧化二磷；氧氣消耗，瓶內(nèi)氣壓減小
（2）保證裝置不漏氣
（3）實(shí)驗(yàn) 2；實(shí)驗(yàn) 2 中消耗氧氣更徹底
（4）只和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體；選擇消耗氧氣的物質(zhì)時(shí)，和氧氣反應(yīng)越徹底，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確
【解析】（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)文字表達(dá)式為磷＋氧氣eq \\ac(\s\up5(點(diǎn)燃),\s\d0(———→))五氧化二磷；待集氣瓶冷卻后，打開K，由于氧氣被消耗，集氣瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下水被擠壓進(jìn)入集氣瓶。
（2）圖1和圖2實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)注意裝置的氣密性良好、反應(yīng)物應(yīng)足量等，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
（3）分析圖3和圖4信息可知，實(shí)驗(yàn)2的測定方法更準(zhǔn)確，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)1中反應(yīng)后集氣瓶內(nèi)剩余氧氣的體積分?jǐn)?shù)為8.6%，而實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后集氣瓶中氧氣幾乎耗盡。
（4）通過上述實(shí)驗(yàn)可知，若要尋找紅磷或鐵粉除氧劑的替代物，該物質(zhì)應(yīng)只和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體；選擇消耗氧氣的物質(zhì)時(shí)，和氧氣反應(yīng)越徹底，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確。
11．氧氣是一種重要的物質(zhì)，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了多組實(shí)驗(yàn)裝置測定空氣中氧氣的含量。
【常規(guī)測定】
如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法。
（1）寫出紅磷燃燒產(chǎn)生大量 ，符號(hào)表達(dá)式： 。
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于集氣瓶中原空氣總體積的15．你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是 （寫一條）。
（3）上面的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)有 （寫一條）。
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
某探究小組為測定空氣中氧氣的含量做如下實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：
圖2是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置。
圖3是集氣瓶內(nèi)氣壓的變化情況。
圖4是利用銅粉與氧氣加熱后反應(yīng)生成氧化銅的原理，測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）圖1實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。下列有關(guān)圖2的分析不正確的是 。
A．BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱
B．CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(nèi)溫度逐漸冷卻
C．DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶
D．若用木炭代替紅磷完成此實(shí)驗(yàn)，集氣瓶內(nèi)氣壓變化趨勢與圖2基本一致
（2）圖3實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①組裝裝置，檢查裝置的氣密性；
②向試管中加入足量的銅粉，銅粉要足量的原因是 ；
③點(diǎn)燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應(yīng)后停止加熱。
試管中發(fā)生的反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式為 。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度線上，完成上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟并等到具支試管冷卻后觀察，活塞前沿約停在 mL的刻度線上。用酒精燈在銅粉部位加熱時(shí)，若實(shí)驗(yàn)過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導(dǎo)致測定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù) （填“偏大”、“偏小”、“不變”）。
【實(shí)驗(yàn)拓展】
小軍同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖5所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是： （填字母序號(hào)）。
A．避免燃燒匙伸入集氣瓶過慢帶來的誤差 B．減少污染，保護(hù)環(huán)境
【答案】
（1）4P + 5O2 eq \\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\(===,====))2P2O5，化合；
（2）止水夾未夾緊（或瓶塞塞得太慢等）；
（3）不可燃、不支持紅磷的燃燒、不與水反應(yīng)等；
實(shí)驗(yàn)過程：②引燃白磷；
③白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；
④液面先下降再上升；
⑤18%；
實(shí)驗(yàn)反思：①形成液封，防止氣體受熱膨脹從導(dǎo)管逸出；
②AC；
實(shí)驗(yàn)拓展：保護(hù)環(huán)境，防止大氣污染．
【解析】（1）紅磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，化學(xué)方程式為：4P + 5O2 eq \\ac(\s\up7(點(diǎn)燃),\(===,====))2P2O5，該反應(yīng)滿足化合反應(yīng)多變一的條件，屬于化合反應(yīng)；
（2）進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，說明集氣瓶內(nèi)除了減少了氧氣，也減少了其他氣體，所以導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：止水夾未夾緊（或瓶塞塞得太慢等）；
（3）過量的紅磷最后會(huì)熄滅，說明氮?dú)獠痪哂兄夹缘刃再|(zhì)；
實(shí)驗(yàn)過程：白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；
磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先下降，后上升，因?yàn)殚_始時(shí)，燃燒放熱使氣體體積膨脹，冷卻后收縮，因此先下降，后上升；
根據(jù)a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，已知C=60ml，a=10ml，a上面的空氣五等分，則b=19mL；因此氧氣的體積分?jǐn)?shù)=190ml-10ml60ml-10ml×100%=18%；
實(shí)驗(yàn)反思：①實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里要裝進(jìn)適量a體積的水的作用是：形成液封，防止實(shí)驗(yàn)過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
②導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值小于理論值，說明氧氣減少的量不足或者外界空氣進(jìn)行了補(bǔ)充，故選：AC；
【實(shí)驗(yàn)拓展】五氧化二磷會(huì)污染空氣，所以改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)環(huán)境，防止大氣污染．實(shí)驗(yàn)前的體積
實(shí)驗(yàn)后的體積
集氣瓶內(nèi)空氣
燒杯內(nèi)蒸餾水
燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131mL
90.0mL
63.6mL
組 別
1
2
3
4
5
6
進(jìn)入瓶中水的體積（mL）
20
18
19
17
21
19

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