“期末冲刺”专题训练（十六）：空气中氧气测定的实验探究—2022-2023学年浙教版科学八年级下册

( 空气中氧气测定的实验探究 ) 1.某同学设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50cm²、高20cm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是带刻度的敞门玻璃管，AB之间用软管连通。A中发生反应2Cu＋O2=Δ2CuO。 具体操作过程如下： 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15cm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__________（填整数）。 2.某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图1所示的实验装置，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。 (1)点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是_____________（写两点）。 (2)图2中CD段气压变化的原因是_____________；导致DE段气压变化的实验操作是_____________。 (3)实验前在广口瓶中预先放入了20ml的水，若广口瓶的内部体积为200mL，则理论上倒流入集气瓶中的水的体积大约为_____________。 3.1774年，法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，实验装置如图甲所示。实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，实验装置如图乙所示。 (1)图甲所示实验中，发生的反应是：2HgO=加热2Hg+O2↑。则下列分析正确的是__________（选填字母）。 A．HgO受热分解后质量减少，故本反应不符合质量守恒定律              B．汞槽中的汞起到液封作用，可防止生成的O2从玻璃钟罩内逸出        C．汞槽中的汞的液面会下降，是因为反应生成了O2                (2)分别用过量的红磷和白磷进行图乙所示实验，其中红磷燃烧的化学方程式为__________； 用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度分析产生上述结果的主要原因是__________；此实验中__________（选填“能”或“不能”）用木炭替代红磷测定空气中氧气含量。 4.小乐用如图所示装置测量空气中氧气的含量，集气瓶的容积为600mL，集气瓶内水的体积为100mL，实验开始前量筒中水的体积200mL，实验结束后量筒中水的体积为120mL。（忽略燃烧匙和白磷所占据的体积） （1）该实验测得空气中氧气的体积分数为___________，导致结果偏小的原因可能是___________（写出1点）。 （2）本实验若要耗尽集气瓶中的氧气，实验至少需要白磷___________g。（空气中氧气的体积分数按20%计算，氧气的密度为1.43g/L，结果保留2位小数） 5.如图所示为制取氧气的部分实验装置，请回答问题： （1）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集纯净的氧气，可选__________装置（选填字母）。 （2）小乐进一步探究CuO对过氧化氢分解是否有催化作用。她取了5mL5%过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： 若CuO对过氧化氢分解有催化作用，则步骤①、③的实验现象的不同之处是_______________；步骤⑥称量的结果是____________克。 （3）上述实验是否能证明CuO对过氧化氢分解有催化作用，请作出判断并简述理由。____________________。 6.科学课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH。 实验步骤： ①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，加入足量的水并迅速塞紧橡皮塞，再充分振荡； ②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1；（如图乙所示） ③将该试管插入水中，取下橡皮塞，观察到试管内液面上升；（如图丙所示） ④当管内液面稳定时塞紧橡皮塞，将试管取出倒装过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2； ⑤按照①~④重复试验两次，三次试验数据如下表所示： （1）步骤①中进行充分振荡的目的是___________ （2）计算第3次实验空气中氧气的体积分数约