1、初中化学易错辨析空气易错点:空气的组成测定实验在初中化学实验中, “空气中氧气含量的测定”实验是一个较为重要的实验。该实验作为一个重要的考点出现在许多省市的试题中,考题题型多种多样,考查内容丰富多彩,考试所占分值大。现对其知识点精析,以供同学们学习借鉴。一、实验原理:利用红磷与空气中氧气反应(不生成气体) ,使容器内压强减小,让水进入容器。测定进入容器内水的体积,即为空气中氧气的体积。二、实验装置:仪器:集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹药品:红磷、水三、操作步骤:1、将集气瓶按容积划分为五等份,加以标记。2、连接装置并检查装置的气密性。3、用药匙向带橡皮塞和导管的燃烧匙中加入过量的红磷,把
2、胶管用弹簧夹夹紧。4、把燃烧匙里的红磷放在酒精灯火焰上点燃,并迅 速伸入集气瓶中,塞紧橡皮塞。5、集气瓶冷却到室温后,打开止水夹。四、实验现象:红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量.片刻后白烟消 失,冷却后打开弹簧夹,集气瓶内水面上升了约/5 的体积。五、实验结论:红磷燃烧消耗的是空气中的氧气,氧气约占空气体积的。六、实验注意事项:1、所用来反应的红磷必须足量或过量。2、可用来反应的物质必须 是易与氧气反应且没有气体生成的物质(如红磷),木炭、硫不能用作测定氧气含量的反应物。3、装置的气密性必须良好。4、集气瓶内应预先装少量水5、应冷却到室温时才测定进入容器内的水的体积,否则集气瓶内水面上升的体积
3、小于集气瓶容积的。七、对实验的分析与探究:1、为什么红磷必须足量或过量?红磷过量,燃烧时才能完全地消耗瓶内空气中的氧气,但不能完全消耗,原因是氧气含量低时,红磷在这样的实验条件下不 能继续燃烧,所以红磷熄灭后,瓶内仍有少量残余的氧气。2、能否用硫、木炭、铁丝等物 质代替红磷?一般不用,因为硫或木炭燃烧生成的是二氧化硫或二氧化碳,而生成的气体体积会填补反应所消耗的氧气的体积,导致实验失败。而铁丝在空气中不能燃烧,因而集气瓶内水面几乎不上升。3、如果装置漏气,测得空气中氧气的体积分数偏大还是偏小?装置漏气,当集气瓶内氧气消耗尽时,瓶内压强减少,瓶外空气会进入集气瓶中,导致进入水的体积减少,从而测得
4、氧气的体积分数偏小。4、集气瓶内事先装水的目的是什么?集气瓶内装水的目的主要是吸收红磷燃烧放出的热量,使集气瓶迅速冷却。例题: 某同学设计了测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图。该同学的实验步骤如下: (1)将图中的集气瓶装少量水,并分为 5 等份,作好标记。(2)在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷,将导管上的止水夹夹紧,在酒精灯上点燃红磷,并立即伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。(3)充分反应后,待集气瓶冷却至室温,打开止水夹。请回答下列问题: 该实验中红磷需稍过量,目的是。步骤(3)中打开止水夹后观察到的现象是。由此可得出空气中氧气的体积分数约为_,还可推论出氮气_(填“易”或“难”,)
5、溶于水的结论。题目分析:本题考察学生对于空气中氧气含量的实验的探究,主要对实验原理、装置、实验中操作 意图的理解、实验主要现象的记忆情况及实验主要结论和推论的掌握情况,同时考查学生对信息的处理能力,运用化学知识分析问题和解决问题的能力。错解分析:、对加入红磷的实验意图不理解。完成此题,首先是要理解红磷在此实验中的作用消耗掉氧气;然后再在此基础上来思考“过量”红磷的用途彻底充分地将氧气反应掉。然而此题暴露出很多同学对于红磷的作用不清楚,还有的同学将此实验和制取氧气的实验混淆。、实验现象描述不准确。多数同学都抓住了红磷燃烧的主要现象产生浓厚的白烟,不过并没有读清题目的意思,在充分冷却后打开止水夹,
6、此时白烟已经散去。、结论不当。此错误主要两类型:()将氧气的含量和氮气混淆。()做出不适当结论,此实验只能得出氧气大约占空气体积,有的同学将所学的知识套用到此题,精确到了 21,仍然是没有读清题干要求。答案:使红磷完全燃烧,尽可能消耗掉集气瓶中的氧气。集气瓶中的水面上升了约 1/5 的体积。1/5。难。点评:测定空气成份的实验一般来说先把这种成分消耗掉或分离出去,然后根据变化来确定其含量,同学们常见的思维误区是对测定空气成份实验的原理认识不清,对于可燃物应满足什么条件才可用于该实验认识不足。巩固练习:1.某 校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气
7、瓶中的水的体积约占集气瓶容积的 70%。(1)上图中 A 仪器的名称是_,燃 烧、冷却后打开止水夹,水能进入广口瓶的原因是_。(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_%,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的 70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气 。2.我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气,如图所示为测定空气中氧气含量的实验装置示意图,图中玻璃管里的活塞可以活动,活塞的左端管内有密封的空气,活塞右端的玻璃管口跟空气相通,试验开始前活塞处在刻度 5 cm 处。请按要求填空。(1)实验时,玻璃管里为什么要盛过量的红磷?(2)可以观察到玻璃管内发生的现象
8、是:白磷(足量) ;活塞开始向移动(填“左”或“右”);随着温度的降低,最终向 移动。(3)试验结束并恢复至室温时,活塞应停在约 cm 处,据此可得出的结论是 。3.利用如图所示装置可测定空气中氧气的含量。实验现象,红色物质逐渐变成 。反应的文字表达式为 。停止加热冷却至室温,注射器内气体的体积大约减少了 。实验结论 。4. (2013.兰州市)右图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是 ( )A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾B. 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝C. 该实验可说明 N2难溶于水D. 红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于 1/5参考答案1.(1)烧杯;广口瓶中气体减少,压强减小,导致烧杯中的水进入广口瓶2.(1)红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全,测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积 。(2)燃烧 右 左(3)4 空气中氧气的体积大约占 1/53.黑色 铜+氧气Error! 氧化铜 约 1/5 空气中氧气的体积分数大约为 1/54.C