Question

【題目】有關空氣組成的研究與發現對化學的發展做出了重要貢獻。

Ⅰ.拉瓦錫的研究:用加熱汞的方法測定空氣中氧氣的含量如圖4所示，拉瓦錫把少量的汞放在密閉的玻璃容器中連續加熱12天后，發現有一部分銀白色的液態汞變成紅色粉末，容器內空氣體積減少了約五分之一。收集汞表面生成的紅色粉末(氧化汞)，置于另一容器內強熱得到了汞和氧氣，且氧氣的體積恰好等于原來密閉容器里所減少的空氣體積。

（1）上述實驗中，使用汞的優點有______________。

A.汞為液態，在加熱的條件下只與氧氣反應且生成物為固體

B.時間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡

C.實驗過程中沒有污染

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

（2）繼拉瓦錫研究后，英國科學家瑞利經多次實驗發現:從空氣分離得到的氮氣密度總是略大于純凈氮氣密度。造成這一差異主要與空氣中的_______________相關。

Ⅱ.興趣小組A的實驗:用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(如圖5所示)

（3）用酒精燈點燃燃燒匙中過量的紅磷，觀察到的現象有____________________，并放出大量的熱。寫出該反應的化學方程式:_____________________________。

（4）該興趣小組同學經多次實驗發現:當反應停止并恢復至室溫，用氧氣濃度傳感器測得廣口瓶內始終有8%左右的氧氣殘留。請分析紅磷燃燒無法耗盡氧氣的原因是________(已排除操作原因引起的實驗誤差)。

Ⅲ.興趣小組B的實驗:用鐵生銹原理測定空氣中氧氣含量(如圖6所示)測得實驗數據如下表:

（5）根據表中數據，計算實驗測得的空氣中氧氣的體積分數是___________(計算結果精確到0.1%)。

（6）該實驗中NaCl溶液的作用是_______________。

Answer 1

【答案】ABD 氬氣 發出黃色火焰，形成濃濃的白煙 4P+5O22P2O5 空氣中氧氣的體積分數低于8％時紅磷停止燃燒 20.7％ 加快鐵的銹蝕

【解析】

（1）上述實驗中，使用汞的優點有：汞為液態，在加熱的條件下只與氧氣反應且生成物為固體、時間足夠長，能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡、生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣，故填ABD。

（2）從空氣分離得到的氮氣密度總是略大于純凈氮氣密度是因為空氣中含有氬氣的緣故，故填氬氣。

（3）磷在空氣中燃燒，發出黃色火焰，形成濃濃的白煙，放出熱量，故填發出黃色火焰，形成濃濃的白煙；

紅磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，故反應的化學方程式寫為：4P+5O22P2O5。

（4）紅磷與氧氣發生燃燒時，需要的氧氣的濃度為8％，即空氣中氧氣的體積分數低于8％時紅磷停止燃燒，故填空氣中氧氣的體積分數低于8％時紅磷停止燃燒。

（5）由題文可知，燒杯中減少的水的體積就是進入集氣瓶中的水的體積，所以空氣中氧氣的體積分數是×100％≈20.7％，故填20.7％。

（6）氯化鈉在有水膜的條件下相當于電解質溶液,而Fe與其中的雜質C及NaCl溶液構成原電池反應，從而加快Fe 的腐蝕，故填加快鐵的銹蝕。