广东省东莞市莞雅现代学校2023-2024学年九年级上学期化学培优讲义01

1．空气中氧气含量的测定实验思考。 (1)（一）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，该实验中选择使用汞的优点有______（填序号）。   A．汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒 B．几乎能将密闭装置内空气中的氧气耗尽 C．在汞槽中起到液封的作用 D．生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气 （二）两个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量。    [A组实验]利用红磷测定空气中氧气含量。 图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。 图2是集气瓶内气压的变化情况。 (2)在实验室常用A组实验测定空气中氧气含量，写出红磷燃烧文字表达式 。 (3)实验操作规范、准确。下列有关图2的分析不正确的是 （填序号）。 a．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热 b．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却 c．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶 d．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 (4)查阅文献发现，燃烧过程中当氧气的体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到空气总体积的1/5，其可能的操作原因是 。 [B组实验]查阅资料发现，加热铜测定空气中氧气含量结果更为精确。   按图3装置进行实验（已知：铜和氧气在加热条件下生成氧化铜）。 A装置是底面积为50cm2，高为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是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。 (5)他们的操作过程如下： a．连接装置并 （补充该操作）； 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A、B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） (6) 在操作d结束时，装置A中液面的刻度理论上约为 cm (7) (7)与图1比较，按图3进行实验的优点是 （填一点即可）。 [拓展探究] (8)化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列判断不正确的是 （填序号）。    a．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 b．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气的体积分数为80% c．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多 d．若将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至0% 2.某校化学兴趣小组对人体呼出的气体进行探究。 I．定性探究 （1）该小组同学利用如图装置对人体呼出气体中的氧气含量与空气进行对比研究。盛有“人呼出气体”的集气瓶中燃烧的小木条慢慢熄灭，盛有“空气”的集气瓶中燃烧的小木条 （填现象），说明人体呼出的气体中氧气的含量比空气中 （填“高”、“低”或“不变”）。   （2）取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，观察到的现象是 ，说明人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中 （填“高”、“低”或“不变”）。 （3）该小组同学按如图装置对人体呼出气体中的二氧化碳含量与空气进行对比研究。实验者通过几次呼吸后，澄清石灰水变浑浊的是烧杯 （填“A”或“B”），反应的化学方程式为 ；得出的实验结论是 。其中玻璃管4的作用是 。    II．定量研究 按如图将O2、CO2、湿度（测水蒸气）的传感器探头放入仍有少量潮湿空气的食品保鲜袋中。打开仪器进行数据采集，并向袋内呼出气体。采集的数据如下（其中纵坐标均为某气体的体积分数%，横坐标均为时间s）。       （4）表示O2体积分数变化的曲线是 （填“X”、 “Y”或“Z”）。 （5）Y曲线在约为60s时逐渐下降，后趋于稳定，其中下降的原因是 。 （6）常温常压下，若食品保鲜袋的体积为V，原有空气的体积为V1，向袋内呼入气体至满。则呼出气体中二氧化碳的体积分数为 （用含V、V1的代数式表示）。 3．某化学兴趣小组对人体呼出气体进行了如下探究。 探究一：定性比较人体吸入的气体与呼出的气体中二氧化碳和水蒸气的含量 【设计实验】为了证实这个问题，该小组设计了用如图的装置进行实验： （1）锥形瓶甲和乙中盛放等量的足量的 。某