2024年中考化学冲刺科学探究题专题之空气

初中化学中考冲刺科学探究题专题之空气 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、科学探究题 1．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 (2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁生铁锈(铁能与氧气反应生成铁锈)的原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中止水夹最合理的打开时间是 。该实验中，红磷要足量的目的是 。 ②连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。由此可知，测定空气中氧气含量用 法测定结果误差较小。 【交流评价】③已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换红磷，规范操作后，测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【继续探究】 (3)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 ①利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 ②请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数(保留整数) 50mL 20mL 7mL ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 、 (答出两点即可)。 【交流评价】 (4)与图甲实验相比，图乙实验的优点是 (任答一点)。 2．拉瓦锡被称为“现代化学之父”，让我们共同跟随他的足迹进行科学探究。 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和氮气组成其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片选用汞的优点中不可能的是______（填房号）。 A．在汞槽中起到液封作用 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽 C．实验过程中没有污染 D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 (2)人们沿着拉瓦锡的足迹，在测定空气中氧气含量的实验中对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用 （填“物理”或“化学”）方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质分离。此实验中，对选取的药品的要求是 。 (3)图3装置反应结束后，待装置冷却到室温，打开弹簧夹，图3装置中（试管容积为40mL），注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处停止（误差忽略不计）。 (4)对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 。 3．在一次市级化学研讨课上，化学老师带领学生探究人体吸入的空气和呼出空气的气体成分的差异．     (1)空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、O2占 、稀有气体占0.94%，CO2占 ，其他气体和杂志占0.03%．     (2)【提出问题】呼出的气体中主要含有哪些物质以及它们的含量是多少？   【实验探究】某小组设计了下列实验方案，请你帮助该小组同学完成下列表格．写出实验②反应的化学方程式 ； 实验 实验操作 实验现象 结论 ① 取两块干燥的玻璃片，向一块干燥的玻璃片上哈气 哈气的玻璃片 。 呼出的气体中含有较多的水蒸气 ② 向澄清的石灰水中吹气 澄清石灰水变浑浊 呼出的气体中含有较多的CO2 (3)该小组同学在进行交流时，其他同学对他们的设计提出质疑，认为实验②没有进行对照实验，得出的结论不可靠，提出质疑的理由是 ．针对出现的问题，化学老师用CO2传感器测量呼出的气体中CO2的含量（体积分数），曲线如图所示．    【得出结论】人体呼出的气体中水蒸气、二氧化碳的含量比空气中的 ．     (4)请设计实验探究人体吸入的空气和呼出的气体中氧气的含量的差异．    实验操作 实验现象 结论 4．空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有 。 A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封作用 C． 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽 【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的化学方程式 。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】（1）装置漏气； （2） 装置内氧气有剩余；…… 【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，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回答产生上述结果的主要原因 。 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因： 。 【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氧化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.6mL 请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。 【结论与反思】通过上述实验探究，选择 （填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由： 。    5．化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定： 【探究实验一】：用如图两套装置进行实验，回答下列问题： (1)检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管放入水中，接下来的操作是 ，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明气密性好。 (2)图Ⅱ实验时，打开弹簧夹，然后对红磷加热使其燃烧，可以观察到注射器活塞来回移动，待试管冷却后，注射器活塞将停留在15mL刻度 (填“左”或“右”)侧。 (3)图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比，其优点是 (写一条)。 【探究实验二】：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来。 连接好图1中实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 (4)图2中CD段气压减小的原因是 。 6．测定空气中氧气的含量是一项重要的课题， 某小组同学以此为课题进行了项目式探究。 【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分 (1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的 。 【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量 【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。 小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。    步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞； 步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm； 步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。 (2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是 。 (3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为 (用含X、Y的式子表示)。 (4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是 。 【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素 同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。 实验 铁粉与活性炭的质量比 液面不再上升时所需时间/min ① 0.8:1 20 ② 2:1 12 ③ 3.5:1 11 ④ 8:1 15 (5)上述实验是探究 对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是 。 【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素 (6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有 ，请你设计实验进行验证 。 7．小红发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体(如图所示)，她和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装内填充气体的目的是什么? 【交流讨论】结合膨化食品的实际生产、销售过程，以及人们对食品安全的要求，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的是：(1)防止运输过程中膨化食品被压碎； (2) 。 小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见气体。 探究二：包装袋内的气体成分是什么? 【猜想与假设】包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。 通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 。 【查阅资料】①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物氧化镁常温下不溶于水也不与水反应；②镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁在常温下能与水反应生成氨气和一种难溶性碱。 镁与氧气反应的化学方程式为 。 【进行实验】实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 ，此现象只能说明猜想不成立。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 不成立，猜想2成立。 为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三： 实验操作 实验现象 结论 ①另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象②取少量反应后固体加入足量的蒸馏水中，并滴入 ，振荡观察现象 镁条燃烧，发出耀眼白光 得到红色溶液 猜想2成立 8．空气是人类赖以生存的宝贵资源，某校化学兴趣小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。 【任务一】认识空气的组成 (1)在二百多年前，拉瓦锡用汞定量研究了空气的成分，该实验中选择汞的优点有_____。 A．生成物氧化汞是固体 B．不和空气中的其他物质发生反应 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 (2)现在利用如图装置结合传感器测定空气中氧气含量。实验过程中容器内气体温度和压强的变化趋势如图所示，请回答下列问题。    请解释刚开始反应时，装置内压强升高的原因 ，a时刻开始压强突然增大，实验操作是 。 【任务二】保护空气    (3)PM2.5是一种常见的空气污染物，如图是某地PM2.5来源分布图，下列措施有利于降低PM2.5的是_____ A．禁止焚烧农作物秸秆和垃圾 B．大力植树造林 C．大力发展煤炭发电 D．用清洁能源代替化石燃料 【任务三】探究空气中氧气的性质 (4)兴趣小组同学按照如图所示进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，为方便实验。氧气的收集方法应采用 收集。    (5)为探究铁丝燃烧所需的氧气体积分数，某化学兴趣小组使用直径为的细铁丝，分别在不同体积分数的氧气中点燃，现象和数据记录如下： 的体积分数 90% 70% 60% 55% 细铁丝燃烧的现象 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红 【结论】就加细铁丝而言，能使其燃烧的氧气最小体积分数x的取值范围是 。 (6)上述实验中需要收集不同体积分数的氧气，若某同学预先向容积为的集气瓶中加入的水，盖紧玻璃片，倒放在水槽中，再向集气瓶中通入纯氧，收满后立即取出，则该同学收集到的氧气体积分数约为 %(计算保留整数)。 (7)兴趣小组的同学猜想铁丝燃烧时火星四射的现象可能与铁丝含碳量多少有关，他们选择直径为、含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝设计实验并证明猜想，请写出实验方案： (其他有关用品可自行选用)。 9．科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组利用图1装置对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 I.氧气是参与“氧循环”的重要物质。 (1)图3为空气成分示意图，物质A为 。（填化学式） (2)用图1装置测出空气中氧气体积分数小于1/5，可能的原因是 。（答一点） (3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示。请结合实验原理，解释引起DE段气体压强变化的操作是： 。 Ⅱ.用镁条测定空气中氧气的含量 某同学进行图4所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体； ③氮化镁可与水反应生成氨气。 【做出猜想】黄色固体为Mg3N2 【实验过程】进行图5所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住烧杯A和B。 【实验结论】 (4)观察到的现象是 ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁（Mg3N2）。 【反思交流】 (5)进行图4所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）1/5。 【拓展延伸1】已知白磷燃烧所需要的最低温度为40℃。锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图6所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃。 (6)整个实验过程中，气球的变化是 ；待白磷熄灭后冷却至室温后打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是 。 (7)若瓶内白磷和细沙的体积忽略不计，当注射器中的水还剩8.0mL时停止流下，根据该实验可得出空气中氧气的体积分数为 。（结果保留一位小数） 【拓展延伸2】“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如图7所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 (8)冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氧空气”或“富氮空气”）。 (9)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是________（填字母）。 A．1：3 B．1:4 C．1:5 D．1:6 10．同学们对身边的空气质量开启了项目型学习的探究之旅。 任务一：查阅空气质量日报 空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其范围和对应的空气质量级别分别是0~50（优）、51~100（良）、101~200（轻度污染）、201~300（中度污染）和大于300（严重污染）。某日我市空气质量数据如下表： AQI PM2.5 μg/m3 PM10 μg/m3 一氧化碳 μg/m3 二氧化氮 μg/m3 二氧化硫 μg/m3 臭氧 μg/m3 48 9 30 4 7 2 2 (1)该日我市空气质量属于国家空气质量标准的 级，首要污染物是 。 任务二：探究沙尘对空气中氧气体积分数的影响 【资料收集】①发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈，放热，其中辅助成分不与氧气反应。 ②铁锈为红色固体且不能被磁铁吸引。 【装置设计】同学们将课堂实验（图1）重新设计（图2），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。    【进行实验】 (2)用集气瓶（有效容积为500mL）取空气样品，塞紧胶塞，观察到温度计的示数明显增大；待冷却到室温，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了90mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为 。 【得出结论】 (3)沙尘会导致空气中氧气的体积分数减少，请猜测其可能的原因是 。 【表达与交流】 (4)生活中，减少沙尘天气出现可采用 措施。 【反思评价】 (5)图1中反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 反应。与图1相比，图2的优点 。 (6)为证明图2中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是 。 (7)结合图1和图2，在测定空气中氧气体积分数的实验中，选择的依据是 （答一点） 11．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 (5)图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 12．学习化学离不开实验和科学探究。 （实验活动一）甲、乙两位同学用如图所示的装置定量测定空气中氧气的体积分数。    已知广口瓶中空气体积为250mL(已扣除瓶塞和瓶中水所占体积) （1）①_________。 ②用弹簧夹夹住橡胶管后，将燃烧匙中红磷在酒精灯上点燃后伸入集气瓶中，并将导管伸入装有l00mL水的量筒中。 ③过一段时间后，打开弹簧夹，等到水不再进入广口瓶时，从量筒中取出导管记录量筒中剩余水的体积。 ④甲同学记录量筒中水的体积为55mL，乙同学记录量筒中水的体积为44mL。 Ⅱ.仔细阅读以上实验过程回答下列问题： （2）将上述实验过程的第一步补充完整 （3）红磷在瓶内燃烧现象是 瓶底装少量水的目的是 （4）甲同学测得空气中氧气的体积分数为 ，乙同学测出的氧气的含量偏 (填大或小) （5）导致甲同学实验结果的原因可能是 ①红磷的量不足 ②实验过程中，没夹紧弹簧夹 ③装置未完全冷却就打开弹簧夹 ④点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶中太慢 （实验与交流）在老师的指导下，甲乙两位同学又重复几次该实验，测出了比较准确的数据。 甲同学提出在不改变其他条件的情况下，能否用木炭代替红磷做这个实验呢？ （6）乙同学认为不行，原因是 。 （拓展延伸）甲乙两位同学查阅资料知道红色的铜丝也能跟空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜固体。根据此反应原理，他们猜想能否用铜丝准确测定空气中氧气的含量呢？于是进行了实验活动二，装置如图。    （实验活动二）在由两个注射器和玻璃管组成的密闭系统内共有50 ml空气，然后给装有铜丝的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的黑色固体较长时间内无进一步变化时停止。停止加热，冷至室温，读出残留的注射器里气体的体积，算出空气中氧气的体积分数约为21%。 仔细阅读以上实验过程回答下列问题： （7）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。 （8）从保护环境角度考虑，与用红磷燃烧的方法相比，用加热铜丝测空气中氧气含量的主要优点是 。 13．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。    运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 （2）按上图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。该实验中，红磷要足量的目的是 。 ②连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。由此可知，测定空气中氧气含量用 法测定结果误差较小。    【交流评价】③已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换红磷，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【继续探究】（3）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 ①利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 ②请根据某小组提供的实验数据，完成下表： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 50mL 20mL 6mL ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出一点即可）。 【交流评价】（4）与图甲实验相比，图乙实验的优点是 （任答一点）。 14．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。 探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？ 【交流讨论】讨论后，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是∶ （1）防止膨化食品在运输过程中被压碎； （2） 。小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见的气体。 探究二：包装袋内的气体成分是什么？ 【猜想与假设】包装袋内的气体为： 猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质 ，易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 。 【查阅资料】 ①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应； ②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物； ③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体； ④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。 请回答：镁与二氧化碳反应的文字或符号表达为 ； 【进行实验】 实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 ，所以只能说明猜想3不成立。 实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想1不成立，猜想2成立。 为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三： 实验操作 实验现象 结论 ①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象。 镁条燃烧，发出耀眼的白光。 生成物中有 ，猜想2成立 ②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。 15．“空气中氧气含量测定”再探究： 【回顾历史】 (1)1774年，法国化学家 通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出空气是由氧气和氮气组成的结论。 (2)人们沿着科学家的足迹，对反应物进行优化，分别用红磷、铜粉等进行实验，其原理都是用 （填“物理”或“化学”）方法，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的化合物，从而达到测定空气中氧气含量的目的。 【重温教材】 (3)某同学分别用如下两种装置测定空气中氧气含量，请回答有关问题： ①铜粉在空气中加热的文字表达式为 ，写出硬质玻璃管或具支试管内的现象： 。    ②根据下表提供的实验数据，完成下表。 硬质玻璃管中 空气的体积 反应前注射器 中的空气体积 反应后注射器 中气体体积 实验测得空气中 氧气的体积分数 44mL 36mL 24mL ③装置一和装置二中气球的位置不同， （填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是： 。 ④若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因 。 A．加热时间太长        B．铜粉太少 C．推拉注射器次数太少    D．读数时气球内仍留有气体 【创新实践】 (4)为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师采用红磷为反应物，利用传感器技术实时测定了实验装置（如图甲所示）内的气体压强、温度和氧气浓度，它们随时间的变化曲线如图乙所示。    ①时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶 刻度处。 ②结合乙图曲线，AB段压强增大的原因是 ，BC段气体压强变化的原因 。 16．探究空气中氧气含量的方法很多，如图是测定空气中氧气含量的装置图，结合图示探究有关问题。    (1)图一玻璃管中的实验现象是 。 (2)在图一实验中，根据下表提供的数据，完成下表： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积百分数 30mL 25mL mL 20% (3)小明同学设计如图二装置测定空气中氧气含量，实验步骤如下（装置气密性良好，部分操作已略去，白磷足量，燃烧匙底部有小孔）。 ①打开止水夹a、b，向集气瓶中缓慢通入一定量的空气，使盛有白磷的燃烧匙在水面上方，测得进入量筒中水的体积为V1。 ②关闭止水夹a、b，用强光照射引燃白磷。 ③白磷熄灭并冷却至室温，打开b，看到的现象是 ，测得量筒内剩余水的体积是V2。 ④根据实验记录V1、V2，得出空气中氧气的体积分数的计算式是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$