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首页 初中化学知识 空气中氧气含量的测定 碱的性质 碱的用途 试题正文
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    如图所示装置，O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动滑动变阻器阻值随之改变．试管内是空气和足量的白磷，烧杯中盛放足量生石灰．闭合电键小灯泡发光，向烧杯中加入几滴含有酚酞试液的水，试推测：
    （1）烧杯中的液体将呈现______色；
    （2）最终与刚闭合电键时相比，小灯泡将______（填“变亮”、“变暗”或“和原来一样”）；
    （3）活塞最终将停留在a的______位置（填“原来”、“偏左”或“偏右”）．
    魔方格

    本题信息：2006年宜宾化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “如图所示装置，O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动滑动变阻器阻值随之改变．试管内是空气和足量的白磷，烧杯中盛放足量生石灰．闭合电键小灯泡发光，...” 主要考查您对

空气中氧气含量的测定

碱的性质

碱的用途

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  • 空气中氧气含量的测定
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     空气中氧气含量的测定实验是初中化学的一个重要实验，同时也是历年各地中考命题的热点。近年来在课本实验的基础上进行拓展、创新，旨在考查同学们的实验探究能力及创新思维能力已成为中考命题的趋势。

空气中氧气含量的测定实验：

原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使空气内压强减少，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5
装置
步骤 ①连接装置，检查装置气密性
②把集气瓶的容积分成5等份，做好记号。
③用止水夹夹紧胶管。
④在燃烧匙内放入过量的红磷。
⑤点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧
⑥待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀
现象 ①集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量
②打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处
结论 空气中氧气的体积分数约为1/5。

实验中的注意事项：

1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
①此物质能够在空气中中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧
②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭，硫代替红磷。

2.实验失败与成功的原因：
①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5.

空气中氧气含量测定实验的改进：

1.测定原理：
（1）红磷（白磷）在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小，大气压将水压入容器，通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
（2）利用金属与氧气反应，消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，推动刻度器上的活塞移动，测出氧气体积。

2.装置


3.实验现象
（1）红磷（白磷）燃烧，产生大量白烟
（2）a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5
b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5
c中活塞移动到4处
d中U形管左侧液面上升至刻度1处
e中试管中液面上升至刻度1处
f中右侧的活塞会左移

4.结论
空气中氧气体积约占空气总体积的1/5

5.注意事项
（1）实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
（2）装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷（白磷）。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的体积不准确，而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气体积几乎不变，因此密闭空气内水面不上升。
（4）导气管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导气管或集气瓶逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。

碱的定义：
碱是指在溶液中电离成的阴离子全部是OH-的化合物。碱由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成，可用通式R(OH)n表示。从元素组成来看，碱一定含有氢元素和氧元素。

常见的碱：
(1)氢氧化钠、氢氧化钙都属于碱。除这两种碱外，常见的碱还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)、治疗胃酸过多的药物中的氢氧化铝[Al(OH)3)。
(2)晶体(固体)吸收空气里的水分.表而潮湿而逐步溶解的现象叫做潮解。氢氧化钠、粗盐、氯化镁等物质都易潮解，应保存在密闭干燥的地方。同时称量 NaOH固体时要放在玻璃器皿中，不能放在纸上，防止 NaOH固体潮解后腐蚀天平的托盘。
(3)熟石灰可由生石灰(CaO)与水反应制得，反应的化学方程式为:CaO+H2O==Ca(OH)2，反应时放出大量的热。

碱的通性
碱的通性 反应规律 化学方程式 反应类型
碱溶液与指示剂的反应 碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝，无色酚酞试液变红 —— ——
碱与非金属氧化物反应 碱+非金属氧化物→盐+水 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O		 ——
碱与酸反应 碱+酸→盐+水 NaOH+HCl==NaCl+H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O		 复分解反应
碱与某些盐反应 碱1+盐1→碱2+盐2 2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH		 复分解反应
碱+铵盐→氨气+水+盐 NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O 复分解反应

常见的碱有NaOH、KOH、Ca（OH）2、氨水的特性：
①氢氧化钠（NaOH）俗名苛性钠、火碱、烧碱，这是因为它有强腐蚀性。NaOH是一种可溶性强碱。白色固体，极易溶于水，暴露在空气中易潮解，可用作碱性气体（如NH3）或中性气体（如H2、O2、CO等）的干燥剂。NaOH易与空气中的CO2反应生成Na2CO3固体。NaOH溶液可以腐蚀玻璃，盛NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口的玻璃塞，只能用橡胶塞。

②氢氧化钙[Ca(OH)2]是白色粉末，微溶于水，俗称熟石灰或消石灰，其水溶液称为石灰水。Ca（OH）2也有腐蚀作用。Ca（OH）2与CO2反应生成白色沉淀CaCO3，常用于检验CO2。 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O Ca(OH)2能跟Na2CO3反应生成NaOH，用于制取NaOH。反应方程式为： Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH

③氨水（NH3·H2O）是一种可溶性弱碱，NH3溶于水可得氨水。有刺激性气味，有挥发性。将氨气通过盛放氧化铜的玻璃管，生成氮气、水和铜，其反应方程式为： 2NH3+3CuO=(加热)=3Cu+N2↑+3H2O，说明氨气具有还原性。
此外，KOH、Ba(OH)2也是常见的可溶性强碱。不溶的碱大多是弱碱，如：Fe(OH)3、Cu(OH)2等。他们的共同性质是热稳定性差，受热易分解生成对应的金属氧化物和水。

氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途比较
俗名 苛性钠，火碱，烧碱 熟石灰，消石灰
颜色、状态 白色，片状固体 白色，粉末状固体
腐蚀性 强烈腐蚀性 较强腐蚀性
溶解性 易溶于水，易潮解，溶解时放热 微溶于水，其水溶液俗称石灰水
用途 化工原料，用于肥皂、石油、纺织、印染工业等;生活中用于除油污 用于建筑工业，制漂自粉，改良土壤，配制农药等

氢氧化钠、氢氧化钙化学性质的比较
氢氧化钠 氢氧化钙
跟指示剂作用.使紫色石蕊试液变成蓝色，使无色酚酞试液变成红色 跟指示剂作用，使紫色石蕊试液变成蓝色，使无色酚酞试液变成红色
跟某些非金属氧化物反应
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O		 跟某些非金属氧化物反应
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O
Ca(OH)2+SO3==CaSO4+H2O
跟酸发生中和反应
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O		 跟酸发生中和反应
Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O
跟某些盐反应
2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4		 跟某些盐反应
Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

几种碱的颜色和溶解度
碱 颜色 溶解性
NaOH、KOH、Ba（OH）2 白色 易溶
Ca(OH)2 白色 微溶
Mg（OH）2、Al(OH )3、Fe(OH )2 白色 难溶
Fe(OH )3 红褐色 难溶
Cu（OH）2 蓝色 难溶

概念性质的理解
①氢氧化钠有强烈的腐蚀性，使用时必须十分小心，要防止沽到皮肤.上或洒在衣服上。如果不慎将碱液沽到皮肤上，应立即用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
②浓硫酸、氢氧化钠固体溶于水放热，属于物理变化；而氧化钙溶于水放热是氧化钙与水反应放出大量的热，属于化学变化;生石灰具有强烈的吸水性，可以作某些气体的干燥剂。
③由于NaOH易潮解，同时吸收空气中的CO2发生变质，所以NaOH必须密封保存。
④保存碱溶液的试剂瓶应用橡胶塞、不能用玻璃塞，以防止长期不用碱溶液，碱溶液腐蚀玻璃造成打不开的情况。
⑤只有可溶性碱溶液才能使指示剂变色，如NaOH溶液能使无色酚酞变红；但不溶性碱不能使指示剂变色，如Mg(OH)2中滴加无色酚酞，酚酞不变色。
⑥盐和碱的反应，反应物中的盐和碱必须溶于水，生成物中至少有一种难溶物、气体或H2O。铵盐与碱反应生成的碱不稳定，分解为NH3和H2O。
⑦碱与酸的反应中碱可以是不溶性碱，如 Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O。

氢氧化钠和氢氧化钙的鉴别：
NaOH与Ca（OH）2的水溶液都能使酚酞变红，故鉴别NaOH和Ca(OH)2不能用指示剂，通常情况下，可采用以下两种方法来鉴别NaOH和Ca(OH)2
方法一：通入CO2气体，NaOH溶液与CO2气体反应后无明显现象，但Ca(OH)2溶液即澄清石灰水与 CO2反应生成白色沉淀。
方法二：滴加Na2CO3溶液或K2CO3溶液，NaOH溶液与K2CO3，Na2CO3溶液不反应，但Ca(OH)2溶液与 Na2CO3、K2CO3溶液反应均生成白色沉淀。Ca(OH)2+ Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH，Ca(OH)2+K2CO3 ==Na2CO3+2KOH。

检验二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应的方法
通常情况下，将二氧化碳气体直接通人装有氢氧化钠溶液的试管中，很难直接判断二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应。因此，要判断二氧化碳气体确实能与氢氧化钠反应，可以采取如下两种方法:
(1)检验产物的方法:验证通入二氧化碳气体后的溶液中是否含有碳酸钠，检验碳酸根离子是否存在。通常检验碳酸根离子的方法是:
方法1:取样，加入稀盐酸，并将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明溶液中存在碳酸根离子。
方法2:取样，加入氢氧化钙溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中存在碳酸根离子。上述两种方法其实也可以检验氢氧化钠溶液是否变质.而且方法I还可以用于除去变质后的氢氧化钠溶液中的碳酸钠。

(2)改进实验装置，通过一些明显的实验现象间接证明二氧化碳气体能与氢氧化钠反应。如:

所选装置 操作方法 实验现象
A 将充满二氧化碳的试管倒扣在水中 试管内的液面略有上升
B 将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中 试管内的液面明显上升
C 将氢氧化钠溶液滴入烧瓶 水槽中的水倒吸入烧瓶内
D 将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶 集气瓶中，NaOH溶液中的长导管下端产生气泡
E 将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶 烧瓶内产生“喷泉” 现象
F 将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入软塑料瓶 塑料瓶变瘪
G 将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶中 小气球胀大


碱的命名：
一般读作氢氧化某，如：NaOH读作氢氧化钠。变价金属元素形成的碱，高价金属碱读作氢氧化某，如Fe(OH)3读作氢氧化铁，低价金属碱读作氢氧化亚某，如Fe(OH)2读作氢氧化亚铁。

氨水：
氨气的水溶液俗称氨水，主要成分是NH3·H2O，通常状况下是无色液体，具有挥发性。浓氨水能挥发出具有刺激性气味的氨气NH3。
氨水显碱性，能使指示剂变色。
氨水的组成中含有N元素，因此可通过与酸反应生成铵盐来制氮肥，其本身也是一种氮肥。在化学实验中一般可用浓氨水做分子运动的探究实验。

常见的碱的用途：
1. 氢氧化钠：是重要的化工原料，广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。实验室中可作干燥剂。

2. 氢氧化钙：用于建筑业，制漂白粉，改良土壤。常用于实验室二氧化碳的检验。

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