空气氧知识版.docVIP

PAGE PAGE 5 课题一 空气 氧 一、拉瓦锡测定空气成分的实验（拉瓦锡第一个用天平进行定量分析） 二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。实验中涉及的化学方程式有：2Hg+O2△2HgO和2HgO△2Hg+O2↑。汞是银白色液体，有毒。氧化汞是红色粉末。 二、测定空气中氧气含量的实验 1、【实验原理】4P+5O2点燃2P2O5（因为红磷燃烧后，消耗了氧气，使集气瓶内气压减小，小于外部大气压，水被大气压压入集气瓶内。） 2、【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号（在集气瓶底加水的目的：①吸收有毒的五氧化二磷，减少污染空气，②防止红磷燃烧放出的热量集气瓶炸裂） 3、【实验步骤】① 连接装置，并检查装置的气密性。② 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。③ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 4、【实验现象】① 红磷燃烧，产生大量白烟，放热；② 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。 5、【实验结论】①氧气约占空气体积的1/5。②空气是混合物。 6、反应物要求：①药品能在空气中与氧气反应，且只能与氧气反应；②稍过量； = 3 \* GB3 ③生成物不是气体（是固体或液体，或气体能被吸收也可以） 7、【注意事项】 = 1 \* GB3 ①能否用碳、硫代替红磷？不能。原因是木炭和硫燃烧尽管消耗氧气，但产物是气体，瓶内气体压强无明显变化(或说不能产生压强差。) 若必须用碳或硫代替红磷，则实验前应在广口瓶内放少量的氢氧化钠溶液，用来吸收产生的二氧化碳或二氧化硫气体。 = 2 \* GB3 ②能否用铁、铝代替红磷？不能。原因是铁、铝在空气中不能燃烧 = 3 \* GB3 ③能否用镁来代替红磷？不能，因为镁活泼，不但能与氧气反应，还能与少量的氮气、二氧化碳反应，使实验结果偏大（消耗的氧气多，结果大于1/5）。 液面上升小于1/5原因①红磷量不足，氧气没有全部消耗完②装置漏气③没有冷却到室温就打开弹簧夹。 水面上升大于1/5的原因： = 1 \* GB3 ①没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管溢出。 = 2 \* GB3 ②插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热溢出。 8、探究空气里氧气含量实验图 A、装置钟罩水面以上空气体积分五等份，燃烧匙内红磷燃烧，产生大量白烟。 B、集气瓶内的蜡烛燃烧后产生的二氧化碳与澄清的石灰水反应，使瓶内压强减小。 C、实验时，先关闭弹簧夹，用电热棒将稍过量红磷点燃，然后立即塞紧橡皮塞。可观察到产生大量的白烟。 D、利用凸透镜聚光，产生热量，使瓶内红磷燃烧，优点，不需要加热，节约能源；装置密封，误差小；环保污染小。 E、闭合电源开关，电阻丝发热，温度达到40℃时白磷燃烧，产生大量白烟。装置冷却后，由于左侧中氧气被消耗，气体压强减小，水会在左侧中上升，且上升到1刻度处。 F、向烧杯内加入适量水，与生石灰反应产生热量，可以加热玻璃管内的白磷。白磷燃烧，发出白烟，后又逐渐熄灭。活塞向右移动，应停在约4cm处。可得出的结论是： ?白磷燃烧消耗玻璃管内的氧气，氧气在空气中约占空气体积的1/5 。 G、铜与氧气反应(2Cu+O2 Δ 2CuO)消耗注射器内氧气，铜由紫红色变成黑色，压强减小，体积减小原总体积的1/5。 三、空气的成分 气体 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 四、混合物和纯净物 混合物 纯净物 定义 两种或多种物质混合而成的物质叫混合物 由一种物质组成的物质叫纯净物。 微观 由分子构成的物质，由不同种分子构成 由同种分子构成 特点 组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。混合物没有化学式。 纯净物可以用化学式来表示。但是，绝对纯净的物质是没有的。 实例 空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等 冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物 微观上，由分子构成的物质，只有一种分子构成的物质是纯净物；由不同种分子构成的物质是混合物）。宏观上比较：看物质的种类，有几种物质，两种或两种以上物质组成是混合物，一种物质是纯净物；不看元素种类，由两种或两种以上元素组成一种物质是化合物。 五、空气是一种宝贵的资源 氮气【物理性质】无色无味的气体，难溶于水，密度比空气的密度略小。【化学性质】化学性质不活泼，一般情况下不燃烧也不支持燃烧，不能供给动植物呼吸。【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料（利用氮气的化学性质）；② 用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐）；③ 医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术