《2025年启东中学作业本九年级化学上册沪教版》

14. （2024秋·江苏徐州期中）空气中氧气含量测定的再认识。
Ⅰ. 用红磷测定空气中氧气的含量。
（1）请写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
（2）如图1测得实验结果偏小，可能的一个原因是红磷不足或装置漏气等。
Ⅱ. 用铜粉测定空气中氧气的含量。
（3）该方法的化学原理是：铜粉与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，该反应的文字表达式是铜+氧气$\xrightarrow{加热}$氧化铜。为保证实验结果的准确性，实验中铜粉要过量（填“过量”或“少量”）。
Ⅲ. 用铁粉测定空气中氧气的含量
（4）某同学根据铁生锈（消耗氧气）的原理测定空气中氧气的含量，设计了如图2实验，测得数据如下表。
| |实验前的体积| |实验后的体积|
|----|----|----|----|
| |集气瓶内空气|量筒内水|量筒内剩余水|
| |250mL|180.0mL|128.0mL|
根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为20.8%，与用红磷燃烧的方法相比，用该方法测定空气中氧气含量的一个优点是测定结果更准确或更环保。
Ⅳ. 用白磷测定空气中氧气的含量
某同学设计了如图3的实验装置测定空气中氧气的含量：迅速下压活塞（可提高容器内空气温度），容器中的白磷立即燃烧。
（5）装入试剂前，用力向下压活塞，放手后活塞恢复到原位置，则说明装置气密性良好。
（6）白磷开始燃烧后，活塞先向上（填“上”或“下”，下同）移动，再向下移动；若实验比较成功，最终活塞停留在刻度4附近。
（7）测定空气中氧气的含量，选择耗氧剂应满足的条件是只能与氧气反应、与氧气反应后的生成物为固体。

答案：
(1)红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2)红磷不足或装置漏气等
(3)铜+氧气$\xrightarrow{加热}$氧化铜 过量
(4)20.8% 测定结果更准确或更环保
(5)恢复到原位置
(6)上 下 4
(7)只能与氧气反应 与氧气反应后的生成物为固体
点拨:
(1)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(2)红磷量不足,会导致集气瓶内的氧气不能完全反应或装置漏气,外界空气会进入集气瓶中或未等冷却至室温就打开止水夹,都会使测得结果偏小;
(3)铜粉与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,文字表达式是铜+氧气$\xrightarrow{点燃}$氧化铜;为保证实验结果的准确性,实验中铜粉要过量,尽可能将装置内氧气耗尽。
(4)计算得出空气中氧气的体积分数为(180.0mL-128.0mL)/250mL×100%=20.8%;与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量防止了燃烧匙伸入集气瓶时部分气体受热膨胀逸出,因此它的主要优点是使实验结果更准确或更环保。
(5)检查图3装置气密性:向下压活塞,放手后活塞向上弹起,恢复到原位置,说明装置气密性良好。
(6)白磷燃烧放热,温度升高,使得装置内压强增大,所以活塞向上运动,由于白磷燃烧消耗氧气,气体减少,压强减小,所以反应结束冷却至室温后,活塞向下运动,故活塞的运动情况为先向上运动,后向下运动;由于氧气约占空气总体积的五分之一,所以最终活塞停在刻度4附近。
(7)测定空气中氧气的含量,选择耗氧剂应满足的条件是只能与氧气反应,且与氧气反应后的生成物为固体。