《2025年华东师大版一课一练八年级化学沪教版五四制》

21. 空气中氧气含量测定的再认知。
【经典赏析】法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。如图1所示,测出氧气约占空气体积的20%。

根据所给信息,写出该实验选择汞的优点:汞与空气中的氧气反应，能将氧气几乎耗尽、反应生成的氧化汞是固态，不影响气体压强(写出两条)。
【实验回顾】课本中采用图2所示的装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的现象是剧烈燃烧，放出大量热，产生大量白烟,得到的产物的化学式是P₂O₅。某实验小组先连接好仪器,再检查装置气密性,严格遵守实验步骤,进行多次测量,取平均值,测出的氧气体积分数远低于21%。

【提出问题】为什么利用图2装置测出的氧气含量始终偏小?
【探究和分析】实验小组设计了图3装置,通过加热电烙铁引燃燃烧匙内的过量红磷,利用传感器测定实验过程中装置内不同时间点的压强、温度和氧气浓度,绘制得到了三条曲线,变化趋势如图4所示。


① 结合X和Y两条曲线,综合分析,图4中AB段压强上升的原因是红磷燃烧放热，密闭容器内温度升高，压强变大，曲线上升。
② 已知集气瓶内氧气浓度= $\frac{氧气的量}{气体的总体积}$,请分析:红磷燃烧结束后,C点没有下降到0,是因为氧气浓度小于某一数值后燃烧停止，无法把集气瓶内的氧气耗尽。CD段氧气浓度上升的原因是打开活塞后，水进入集气瓶，集气瓶中气体的总体积减小，氧气浓度变大。
③ 该实验小组又分别用过量白磷和蜡烛进行该实验。传感器测得反应后剩余氧气的浓度分别为8.85%(红磷)、3.21%(白磷)、16.7%(蜡烛)。仅看以上数据应选择白磷用于“测定空气中氧气的含量”实验。

答案： 【经典赏析】汞与空气中的氧气反应，能将氧气几乎耗尽 反应生成的氧化汞是固态，不影响气体压强 【实验回顾】剧烈燃烧，放出大量热，产生大量白烟 P₂O₅ 检查装置气密性 【探究和分析】① 红磷燃烧放热，密闭容器内温度升高，压强变大，曲线上升 ② 氧气浓度小于某一数值后燃烧停止，无法把集气瓶内的氧气耗尽 打开活塞后，水进入集气瓶，集气瓶中气体的总体积减小，氧气浓度变大 ③ 白磷