红磷燃烧开始前要关闭弹簧夹,红磷加热前为什么要打开弹簧夹

首页 > 生活常识 > 作者:YD1662023-12-20 08:57:45

【实验方法】用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数

现象:红磷燃烧产生大量白烟,冷却至室温后打开弹簧夹,有水进入集气瓶

反应原理:磷 氧气 五氧化二磷

消耗氧气,集气瓶压强减小,大气压把水从烧杯压入集气瓶

【实验注意事项】:

(1)红磷要稍过量,确保空气中的氧气被完全消耗。

(2)橡皮塞要塞紧,确保装置的气密性好(此实验开始前应先检查装置的气密性)

(3)要等容器内的白烟完全消失、恢复到室温,再打开弹簧夹观察并记录。否则会导致测量结果偏低。

(4)若选用其它物质测定空气成分,应选择只与氧气反应的可燃物,燃烧产物是固体;

(5)若选择硫做燃烧物,瓶内应放少量氢氧化钠溶液,使瓶内压强减少明显,测量才会更接近真实值。

【实验讨论】

若用燃烧红磷的方法,讨论下列情况对实验结果的影响:

(1)红磷量过多 不影响

(2)红磷量偏少 偏小

(3)瓶塞未塞紧,造成装置漏气 偏小

(4)没有完全冷却就打开弹簧夹 偏小

(5)点燃红磷后,没有立即伸入瓶中 偏大

(6)没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出 偏大

五、常考问题:

1.水面上升少于1/5体积,导致这一结果的原因有哪些?

答:⑴装置的气密性不好;

⑵红磷的量不足;

⑶装置没冷却到室温就打开弹簧夹;

⑷瓶内剩余氧气含量低,不足以支持物质的燃烧 ;

⑸导管内没有事先注入水;

⑹烧杯内的水量不足。

红磷燃烧开始前要关闭弹簧夹,红磷加热前为什么要打开弹簧夹(5)

2.水面上升大于1/5体积,导致这一结果的原因有哪些?

答:⑴在红磷燃烧过程中未夹紧弹簧夹(使得瓶内气体一开始就受热膨胀逸出,造成瓶内实际空气减少,试验后倒吸入的水就多了);

⑵伸入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出。

3.能否用木炭、硫、铁丝、铝箔等代替红磷进行实验?

答:不能用木炭、硫、铁丝、铝箔等代替红磷。因为木炭、硫燃烧虽然消耗氧气,但燃烧生成的二氧化碳、二氧化硫都是气体,瓶内气压变化较小,水不能进入;铁丝和铝箔在空气中不能燃烧,实验无法进行。

4.若想用用木炭或硫代替红磷,应如何改进,才能保证实验成功?

答:将集气瓶中的水换成稀碱溶液,如NaOH、KOH溶液等,碱溶液能把应生成的二氧化碳或二氧化硫充分吸收,从而达到容器内气压减小的效果。

3.空气的用途(重点记氮气的用途-灯泡中充氮气以延长使用寿命,食品包装中充氮气以防腐)

4.保护空气

1)空气的成分一般是固定的,绿色植物的光合作吸收二氧化碳用释放出氧气,自然界的各种变化相互补偿使空气中的各种成分几乎不变。

2)空气污染

空气污染的危害:损害健康、影响作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖、臭氧层破坏、形成酸雨、光化学烟雾。

3) 空气污染物

固体污染物:烟尘、粉尘(矿物燃料的燃烧、地面扬尘、沙尘暴、焚烧秸杆等)

气体污染物:

二氧化硫(SO2)(燃烧含硫的煤、化工厂排放的废气)

二氧化氮(NO2)(矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气、汽车排放的尾气)

一氧化碳(CO)(矿物燃料的不完全燃烧、汽车排放的尾气)

臭氧(O3)(低空臭氧是一种气体污染物,主要由汽车排放的碳氢化合物和氮氧化物在太阳光下产生的)

4)改善空气质量的措施:

煤脱硫处理、使用清洁能源、植树造林种草(退耕还林还草、退耕还湖)、工厂产生的废气经处理达标排放、在汽车尾气系统安装催化转化装置等。

二、氧气(O2)

1.氧气的物理性质:氧气是无色无气味的气体,密度比空气大,微溶于水。

收集氧气的方法:

氧气不易溶于水, 可用 排水法 收集氧气;

氧气的密度比空气大,可用 向上排空气法 收集氧气。

★2.氧气的化学性质

(1)氧气能供呼吸

(2)氧气能支持燃烧(注意氧气不可燃,不能做燃料)

物质燃烧实验现象的描述:一般为一光、二热、三生成。例如:硫在氧气中发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体)

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物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。

※ 硫在氧气中燃烧,集气瓶中应放少量的水或氢氧化钠溶液,防止生成物污染空气。

※ 铁在氧气中燃烧,集气瓶中应放少量的水或放少量的沙,防止高温熔融物落下炸裂瓶底。

※ 石蜡燃烧的文字表达式是:

石蜡 氧气 ——→ 水 二氧化碳 (氧化反应)

石蜡在空气中燃烧,当空气不充分时,可生成一氧化碳、还可能冒黑烟。

氧气具有氧化性。是常用的氧化剂。

3.氧气的制法

1)工业制法

方法1:分离液态空气

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液态氧贮存于蓝色钢瓶中。

利用液态空气中各种气体的沸点不同,经过减压升温,沸点低的先气化,沸点高的后气化,将混合物中各种成分分离出来,这一过程为液态空气的蒸馏。是物理变化。

方法2:膜分离技术

让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,经多级分离,可得含90%以上氧气的富氧空气。

★2)氧气的实验室制法

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