红磷的生活常识化学你必须掌握的一个知识点
“一物到处有,用棒赶不走;眼睛看不见,手也摸不着;咀嚼无滋味,没他活不了”。这个谜语的谜底就是空气。
我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里,但是空气看不见也摸不着,大家能举出哪些例子来证明空气的存在呢?
比如,我们把一个瓶子倒置于水中(不能斜放),水不会流入瓶子中,向下压瓶子,会感到有一股阻力,证明瓶子中有空气.。再比如,风车的转动能感受到周围空气的存在,将海绵放入水中挤压能冒出气泡来证明空气的存在,用塑料袋捕捉空气,用手扇风证明空气的存在。这样的例子非常的多。
大家对空气的认识主要来自生活常识,空气中还有其他的成分吗?空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢?能否测定出广口瓶中氧气的体积?
今天,我们将一起探究空气中氧气含量的测定。
(1)药品选择
①选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应;该药品燃烧后的生成物为固态或液态,所占的空间体积可忽略不计。
②不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体,会弥补所消耗氧气的体积,使集气瓶内压强变化不明显,而铁丝在空气中不燃烧,镁不仅可以与空气中的氧气反应,也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。
(2)实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
(3)实验装置
①仪器:集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管;
②药品:红磷、水;
(4)实验步骤
①连接装置;
②检查装置的气密性;
③在集气瓶内加入少量水后,把集气瓶剩余容积五等分;
④用弹簧夹夹紧胶皮管;
⑤点燃红磷后,立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧;
⑥燃烧结束后装置冷却到室温后,打开弹簧夹。
(5)实验现象
红磷在集气瓶内燃烧,生成大量白烟,冷却到室温,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,集气瓶中的水面上升,约占瓶内原有空气总体积的五分之一。
(6)分析与结论
红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体,极易溶于水且几乎不占用体积,燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气体减少。冷却后,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压入的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积,由此证明氧气约占空气总体积的1/5,反应的文字表达式:
通过进一步的实验,我们得出了空气的成分,按照体积分数来分:氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他气体和杂质占0.03%。
空气中各成分的含量一般来说是比较固定的,但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间,空气中各成分的含量也可能有所不同。