内容正文:
分层作业本·四川化学
核
心
二
初
中
必
须
掌
握
的
化
学
物
质
命题点 2 空气中氧气含量的测定
(2024. 19;2022. 11D;2016. 11)
基础过关
1. 一题练透一实验
(2024 成都 19 题 10 分改编)
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 260
℃,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 装置得到了空
气是由氧气和氮气组成的结论。
图 1 图 2
(1)拉瓦锡将汞放在密闭容器里连续加热 12
天的目的是 。
(2)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
。
(3)将红色粉末加强热可生成初始物质,反应
的化学方程式为 。
【设计与实验】
设计并利用图 2 装置测空气里氧气含量。
(4) 主要步骤如下,正确的顺序为
(填序号)。
①弹簧夹夹紧乳胶管
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
(5)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分
是 。
拓展设问
①图 2 中红磷燃烧时的现象是
,反应的化学方程式为
。
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,烧杯
中的水能够进入到集气瓶中的原因是
。
③基于图 2 实验,实验结束后集气瓶中剩
余气体具有的性质是
(答一条)。
【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。
图 3
图 4 氧气含量随
时间变化图
图 5 压强随时间变化图
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分层作业本·四川化学
核
心
二
初
中
必
须
掌
握
的
化
学
物
质
(6)图 4 中氧气含量从 8. 05%上升到 9. 26%,
原因可能是 。
(7)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%)。
拓展设问
理论上实验室进行图 2 所示实验时,若集
气瓶中水面未上升到刻度“1”,可能的原
因是
(写一条即可,后同);若集气瓶中水面上
升到刻度“1”以上,可能的原因是
。
【反思与交流】
(8)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
。
(9)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒,
对环境“不友好”。 于是又有同学提出可将白
磷换成木炭进行实验,你认为 (填
“合理”或“不合理”),理由是
。
若要选择硫替代实验中所使用的红磷,则应
将水替换为 (填化学式)溶液。 最终
结合实验原理和试剂弊端,可选择的替代试
剂有 (写一种)。
能力提升
2. 【装置创新】 (2024 北京改编)用如图所示装置进
行实验,测定出空气中 O2 约占
1
5
(按体积计
算)。 下列叙述不正确的是 ( )
A. ②中瓶内空气的体积约为 200
mL
B. 可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C. 白磷的作用是消耗②中瓶内的 O2
D. 最终注射器活塞移至约 40
mL 刻度线处
3. 【原理创新】用如图装置测定空气中氧气的含
量。 量筒中先装入一定量的水,再将装有足量
潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积为 345
mL)旋
紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,记录反
应前后数据如图所示。 下列说法不正确的是
( )
A. 矿泉水瓶需气密性好
B. 实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强
减小
C. 实验测得氧气体积分数约为 20. 9%
D. 铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
4. (2024 内江三模)如图所示是某同学测定空气中
氧气含量的装置,玻璃管中装的是细铜丝。
(1)实验过程中需反复推拉细铜丝两端注射器
的活塞,目的是 。 玻璃
管中发生反应的化学方程式是
。
(2)若加热前,右侧注射器中有 30
mL 空气,停
止加热冷却到室温后,右侧注射器中剩余的气
体的体积约为 mL。
(3)几位同学在做上述实验时结果差别较大,
甲同学最后剩余气体 26
mL,你认为导致实验
结果可能的原因是
(写一种即可)。
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基础夯实练·四川化学
第
一
部
分
⑤Na2 CO3 ⑥NaHCO3 ⑦C2 H5 OH
四、1. (1)4 个硅原子 (2)2 个氧分子 (3)3 个亚铁离子
2. 1 个二氧化碳分子中含有 2 个氧原子
3. 每个钙离子带 2 个单位的正电荷
4. 五氧化二磷中磷元素的化合价为+5
综合强化练
1. C 2. A 3. C 4. C 5. B 6. A 7. C
8. (1)Na+ (2)2Si (3)3CO (4)N
+4
O2
9. (1)Ca (2)Na+ (3)
(4)CaCO3 +2HCl
CaCl2 +H2 O+CO2 ↑
10. (1)CH4 (2)CaC
+4
O3 (3)Fe2
+
核心二 初中必须掌握的化学物质
◆物质的多样性
1. B 2. C 3. C
4. B 【拓展设问】A BCD CD B
5. D 6. B 7. D
8. Ⅰ. 化合物 (1)④⑩ (2)①②③⑤⑥⑦⑧⑨
(3)⑧ (4)①②③⑤⑥⑦⑨ (5)②⑥
(6) ⑤ ③⑨ (7)①⑦
(一)空气、氧气
命题点 1 空气的成分及用途、污染与防治
1. B 【变式训练】B 2. A 【变式训练】A
3. A 4. C 【拓展判断】GI
5. A 【拓展考法】CD 腐蚀建筑物(合理即可)
6. B 7. C
命题点 2 空气中氧气含量的测定
1. (1)让密闭容器中的氧气完全反应 (2)汞液面上升 汞
与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小 (3) 2HgO
高温
2Hg+O2 ↑ (4) ④①③② (5)氮气 【拓展设问】①产
生大量白烟 4P+5O2
点燃
2P2 O5 ②红磷燃烧的过程中
消耗集气瓶中的氧气,使瓶内压强减小,冷却到室温后,打
开弹簧夹,在大气压作用下将水压入集气瓶中 ③难溶于
水(或不支持燃烧,合理即可)
(6)反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀(或温度下
降水蒸气变成液态,氧气含量增大) (7)反应刚开始,温
度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大
19. 37 【拓展设问】红磷量不足(或装置未冷却至室温就
打开弹簧夹或装置漏气,合理即可) 弹簧夹未夹紧(或
伸入燃烧匙过慢,合理即可) (8)反应一段时间后,氧气
浓度下降到一定程度,燃烧放出的热量减少,温度降低到
红磷着火点以下,红磷熄灭,所以氧气消耗不完 (9) 不
合理 木炭燃烧生成 CO 和 CO2 ,不能产生明显的压强差,
使瓶内压强变化不明显 NaOH 铜粉(合理即可)
2. D 3. D
4. (1)使铜丝与氧气充分反应 2Cu+O2
△
2CuO
(2)24 (3)铜丝的量不足(或未冷却至室温就读数或装
置漏气)
命题点 3 氧气的性质
1. D 2. A 【拓展判断】GH
3. D 【拓展考法】(1)D (2)FGH
4. (1)①密度比空气大 ②能支持燃烧
(2)①坩埚钳 防止瓶中的氧气受热逸出
②剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
(3)微弱的淡蓝色 蓝紫色 有刺激性气味的气体 S+
O2
点燃
SO2 小于
(4)①除去铁丝表面的铁锈和污物 增大受热面积
②不能 ③火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2
点燃
Fe3 O4 ④防止生成的高温熔融物溅落,炸
裂瓶底 细沙
(5)氧气的浓度
5. D 6. C
7. (1)③ (2)蜡烛剧烈燃烧,发出白光 (3)助燃性、密度
比空气大
命题点 4 氧气的制取
1. D 2. D 3. B
4. (1)试管 (2)B 2KMnO4
△
K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑ C
(3)AD(或 AF) 催化作用 2H2 O2
MnO2
2H2 O+O2 ↑
(4)形成液封,防止产生的气体逸出 能够控制反应速率
(5)①防止冷凝水流至热的试管底部,使试管炸裂 a
②导管口连续并均匀地放出气泡 ba
(6)将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,证明
氧气已集满 不易溶于水且不与水反应 ( 7) m n
(8)集气瓶瓶口有大气泡冒出 正 开始收集时集气瓶
中未装满水(或未等气泡连续均匀冒出就开始收集,合理
即可) 浓硫酸 m
5. (1)酒精灯 (2) H (3) 2KMnO4
△
K2 MnO4 +MnO2 +
O2 ↑ (4) ABDEFG ( 5) 火柴燃烧消耗了氧气,瓶中氧
气不足,不能支持铁丝燃烧
【拓展设问】(6)①4KO2 +2H2 O
4KOH+3O2 ↑
②通过气泡观察氧气输出的速率(合理即可)
6. (1)防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
(2)将带火星的木条伸到集气瓶瓶口,若木条复燃则已
集满
(3)④①③② (4)发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺
激性气味的气体
(5)解:设至少需要高锰酸钾的质量是 x。
2KMnO4
△
K2 MnO4 +MnO2 +O2 ↑
316 32
x 0. 96
g
316
32
= x
0. 96
g
x= 9. 48
g
答:至少需要高锰酸钾的质量是 9. 48
g。
7. D
8. (1)①长颈漏斗 ②多孔隔板上 ③关闭活塞 K
(2)①安全管内液面上升 ②将铂丝抽离出液面
9. (1)分离液态空气 物理 b (2)①b ②BC
2H2 O2
MnO2
2H2 O+O2 ↑ ③将带火星的木条插入集气
瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气 ④玻璃棒 MnO2
在该反应中作催化剂,反应前后质量和化学性质都不变
(3)C2 H2 (4)①c ②3O2
紫外线
2O3
一单元一整合 大单元 1 空气、氧气
任务一:光合作用 任务二:(1)混合物 21% (2) ①氮气
(或 N2 ) ②水蒸气(或 H2 O) ③二氧化碳(或 CO2 ) ④
稀有气体
(3)①引燃红磷 4P+5O2
点燃
2P2 O5 ②13. 5% 不能
③可燃物与氧气接触 ④C DE (4)富氮空气 AD
任务三:(1)优 O3 (2)SO2 、NO2
(3)A 任务四:(1)沸
点 物理 分子间的间隔增大 ( 2) 乙 2KMnO4
△
4