氧气性质与燃烧三要素

氧气性质与燃烧三要素 端木化学品牌中考化学复习讲义 氧气性质与燃烧三要素 【引言】 本次讲座的内容不仅仅是对于第二单元、第七单元知识的综合复习，更提出了几种开展化学物质的性质的系统复习方法，在日后的中考总复习中都体现出比较积极的意义，希望大家认真领会、灵活应用。 一、如何高效学习物质的化学性质——以氧气为例 例1、(2010年遵义)科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁 丝或含碳铁丝)末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将 “铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸人，观察现象: (1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你铁丝没有燃烧的 可能原因是 ;(只答一条) (2)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成， 请写出该反应的化学方程式 ; (3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品:细纯铁铁 丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的 假设和验证方法有: a.假设1: ，验证方法是 b.假设2: ，验证方法是 只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。 氧气化学性质的: 四、如何探究混合物中物质含量——以空气中氧气含量测定为例 例2、(09杭州) “空气中氧气含量的测定”有多种方法。 甲生了如图1如示的实验:在燃烧匙内盛过量红磷， 点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集 气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。回答下列问: (1)、反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因 是 (2)、乙生也设计了一个如图2所示的实验方案，装置和操作 同甲类似，只不过用硫粉代替了红磷，并增加了滴管。要使实 验成功，乙在滴管中应加入 溶液。并反应后滴入，写出该溶液发生反应的化学方程 式 . (3)、若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量,? (4)、丙生想利用氧气和某种金属的反应，来测定空气中的氧气含量。他选择利用下列仪器、药品:?带瓶塞的l000ml烧瓶?电子天平(称量精度为0.01克)?酒精灯?某种金属粉末。他的实验步骤如下:准确称量某种金属粉末的质量(足量)，将其放入烧瓶，塞紧瓶塞，放置一段时间后，倒出烧瓶中粉末，并称其质量。写出丙生的实验思路 例3、用下图A所示装置测定空气中氧气的含量。 (1)实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞，这时看到的现象是 。 (2)小倩设计了如下图B所示的改进装置，其优点是 (只写一点)。从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至 处(填1、2、3、4)，但实验测结果液面往往偏低，其原因可能是 (其他合理答案均可)。(只写一条) 例4、(原创题)为了弥补教材上空气中氧气含量 测定实验中可能造成的误差，朱老师和刘老师用白磷代 替了红磷，并改进了实验装置，请结合原有实验的缺陷， 通过观察下图完成下面的实验步骤和分析:(以下数据 单位均为mL，题中所给字母已经包含单位) 第一步:集气瓶里先装进适量体积(体积为a)的 水，按照图示安装好装置把集气瓶中的空气密封起来，其中燃烧匙放足量白磷。 (1)第二步(请填写具体操作，谈谈如何利用玻璃棒点燃瓶中的白磷): (2)第三步(请预测该实验可能发生的现象，请注意玻璃导管管口的位置): (3)第四步(结果分析):实验结束后，稍加振荡，白烟消失，冷却后集气瓶中水的体积为b，集气瓶容积为c。请问怎样通过实验数据a、b、c来列出计算式，估计这些数据要达到什么关系才能确证该实验的目的。 例5、(2010?辽宁鞍山)在测定空气中氧气含量的 实验中，小强采用了右图所示装置:在由两个注射 器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜 丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞， 至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 (1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。 (2)写出该实验中反应的化学方程式 。 (3)小强测得实验结果如下: 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 25mL 22mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l,(填“>”、“,”、 “<”)。造成该实验出现误差的原因可能是 。(填序号) ?没有交替缓缓推动两个注射器活塞;?读数时没有冷却至室温;?加入铜丝量太少;?加入铜丝量太多 (4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是 【对比题1】为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题: 图4 (1)实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明:______________________; (2)若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为_________________________________; (3)若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为___________________________________________; (4)若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如:_________________________________________________________________。 【对比题2】测量空气中氧气含量的方法可以进行如下的改进:以具支试管和两个注射器作为实验装置(如图2所示)，注射器在化学实验中最大的好处是其刻度值能显示添加气体或液体的体积。 图3 实验步骤如下: ?测量具支试管的体积V，请问如何测量 1 ?按实验装置上图连结好装置，在反应管底部首先铺上一些玻璃棉，再将左边注射器 的活塞玻筒调整到,=50mL处。在玻璃棉上放置少量白磷，这里玻璃棉的用处是什么, 2 ?在试管底部稍微加热，大约在55?时开始燃烧。(说明:在狭窄的反应管中,空气很快消耗掉，产生的火焰不明显，对温度计不会有危险。) ?在白磷燃烧的同时用两个注射器将来回推动，直到燃烧结束为止。其目的是 ?等反应结束，试管完全冷却后，可以通过 (填写某种方法或仪器装置)读取数据V进行接下来的计算。 3 ?最终处理你所得数据，怎样的结果才是比较令人满意的结果(写出所得数据字母关系式) 例6、某研究性学习小组设计了如下图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是 2底面积为50cm、高20 cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下: a(检查装置的气密性; b(加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15 cm处; c(将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖。 d(通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中 的液面保持水平，记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计) (1)在操作a中检查装置气密性的方法是 。 (2)在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是 (填字母)。 A(红磷 B(木炭 C(铁粉 (3)在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为 cm(填整数)。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，则实验结果比理论值 (填“偏大”或“偏小”)。 例7、(2010(浙江湖州)某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。 步骤l:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根 镁条。 步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却， 观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1,5左 右。 步骤3:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换 橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后 广口瓶内水位继续上升。 (1)步骤2的目的是 。 (2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。 (3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式: 空气中氧气含量测定的原理和仪器分析: 五、在影响化学反应的因素中控制变量——以燃烧的三要素为例 燃烧过程有哪些影响反应的变量需要关注, 例7((09烟台)归纳总结是学习化学的有效方法。以下是小东同学关于实验方面的某些归纳总结，请你帮助完成: (1)实验室中有些药品需密封保存的原因:A(药品能吸收空气中的水蒸气;,(药品能与空气中的某些成分发生化学反应。 ?该同学的归纳不完整，你还能补充的一种情况是 。 ?写出一个符合情况A的药品名称 。 ?写出一个符合情况B的化学方程式 。 (2)影响化学反应速率的因素:催化剂、温度、反应物浓度、反应物的接触面积。请举例论 证下列两种因素的影响。 ?反应物的浓度越大，反应速率越大。如: 。 ?反应物的接触面积越大，反应速率越大。如: 。 【反思】 本节课中，我学习了哪些有价值的思维方法,