測定空氣中氧氣含量和製取氣體

2020-12-05 初中化學大師

初中主要掌握以氧氣、氫氣和二氧化碳三大氣體的製取和性質實驗主線，將許多儀器連接起來形成完整的實驗裝置圖，再根據要求進行分析解答；測定氧氣含量掌握其實驗思路、藥品選擇原理、儀器、步驟、誤差分析和注意事項，具體分析即可。

【例題展示】

例題5【2018山東省威海市】以下是實驗室製取、收集、乾燥、存放氣體的裝置圖，有關說法錯誤的是（ ）

A.實驗室用雙氧水製取氧氣，用石灰石和稀鹽酸製取二氧化碳均可使用裝置②

B.實驗室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置③，氣體從導管b進入

C.實驗室乾燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置④，氣體從導管a進入

D.實驗室收集的氧氣和二氧化碳，均可如圖⑤臨時存放

【分析】本題難度不大，熟悉常見氣體的製備原理以及對應的化學方程式，熟練掌握實驗室中製取氣體的發生裝置和收集裝置的選擇依據以及驗滿、檢驗方法是正確解答本題的關鍵。

【答案】B

【解析】A. 裝置②是固液常溫反應製取氣體的裝置，實驗室用雙氧水製取氧氣，用石灰石和稀鹽酸製取二氧化碳均可使用裝置②，正確；B. 氧氣和二氧化碳的密度都比空氣的密度大，均可使用裝置③，氣體從導管a進入佔據下方空間，空氣則被趕到上方空間而從b排出，錯誤；C. 濃硫酸具有吸水性，能幹燥不與其反應的氣體，裝置④是洗氣裝置，導氣管是長進短出，實驗室乾燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置④，氣體從導管a進入，正確；D. 氧氣和二氧化碳的密度比空氣的密度大，對於密度比空氣大的氣體，集氣瓶正放，實驗室收集的氧氣和二氧化碳，均可如圖⑤臨時存放，正確。

故選B。

【跟蹤訓練】

1．（2017日照）用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，下列說法正確的是（　　）

A．點燃白磷後緩慢將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞

B．用細鐵絲代替白磷進行實驗，不會影響實驗結果

C．不打開瓶塞，聚焦太陽光引燃足量白磷，實驗效果更好

D．若實驗過程中，沒有將彈簧夾夾緊，不會影響實驗結果

【答案】C

【解答】A．點燃白磷後快速將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞，以防止空氣受熱膨脹逸出造成較大誤差，故錯誤；

B．鐵絲在空氣中不能燃燒，所以不能用鐵絲來測定空氣中的氧氣含量，故錯誤；

C．不打開瓶塞，聚焦太陽光引燃足量白磷，整個裝置是密封的，實驗效果會更好，故正確；

D．磷燃燒時放熱，如果沒有夾緊止水夾，實驗中會逸出了一部分氣體，最終進入瓶內的水增多使進入瓶內的液體體積的大，使測量結果偏大，故錯誤；故選（C）

2．【2018浙江省湖州】如圖所示的裝置有很多用途，下列使用方法不正確的是（　　）

A．排水法收集氧氣時，由a口進氣

B．排空氣法收集氫氣時，由b口進氣

C．排水法收集氫氣時，由b口進氣

D．排空氣法收集二氧化碳時，由a口進氣

【答案】A

【解析】A、排水法收集氧氣時，由b口進氣，由a口排出水，故方法不正確；

B、氫氣密度比空氣小，可用向下排空氣法收集，即空氣要從下端被排出，所以氫氣必須從b端進入，使空氣從下方排出，故方法正確；

C、排水法收集氫氣時，由b口進氣，由a口排出水，故方法正確；

D、二氧化碳密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，即空氣要從上端被排出，所以二氧化碳必須從a端進入，使空氣從上方排出，故方法正確；。

故選A。

3.【2018重慶B卷】用紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗結束後，反應容器內剩下的氣體主要是（ ）

A.氮氣 B.五氧化磷 C.稀有氣體 D.二氧化碳

【解析】用紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗，紅磷燃燒生成五氧化二磷，實驗裝置內剩餘的主要氣體為氮氣。故選A。

4.【2018湖北武漢市】某化學興趣小組用下圖所示的裝置來製取乾燥的氧氣，並測定H2O2溶液中溶質的質量分數。裝置氣密性良好，圖中的錐形瓶內盛有質量為m的H2O2溶液，燃燒匙內裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，乾燥管內裝有足量鹼石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列說法正確的是（ ）

A. 將裝置I分別與裝置II、III、IV、V連接，均能達到實驗目的

B. 稱量裝置I反應前及完全反應冷卻後的質量，可計算出H2O2溶液中溶質的質量分數

C. 若用裝置IV收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b導管口處驗滿

D. 若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會使測量結果偏大

【解析】A、裝置II無法收集到乾燥的氧氣，錯誤；B、稱量裝置I反應前及完全反應冷卻後的質量，計算出質量差，該質量差即為生成的氧氣的質量，通過氧氣的質量，可計算出H2O2溶液中溶質的質量分數，正確；C、由於氧氣的密度比空氣大，用裝置IV收集氧氣，氧氣應從「b進a出」，故應將帶火星的木條放置在a導管口處驗滿，錯誤；D、用裝置V測量生成氧氣的體積，通過增大壓強將集氣瓶中的植物油壓入量筒，集氣瓶上方原有的空氣不會影響測量結果，錯誤。故選B。

5. 【2018浙江省舟山市】15%的H2O2溶液在二氧化錳催化作用下會劇烈反應產生O2．實驗室欲利用15%的H2O2溶液製取O2，則下列裝置中，儀器選擇和藥品放置最合理的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】實驗室利用15%的H2O2溶液製取O2，反應速率較快，選擇的製取裝置應能控制反應的速率。

A、圖中裝置不能控制反應速率，故選項錯誤。

B、15%的H2O2溶液與二氧化錳混合，反應速率較快，不能通過滴加水的方法控制反應速率，故選項錯誤。

C、15%的H2O2溶液與二氧化錳混合，反應速率較快，不能通過加水的方法控制反應速率，故選項錯誤。

D、圖中所示裝置能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，從而控制反應的速率，故選項正確。

故選D。

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