命题点2 空气中氧气含量的探究（10年2考）-【一战成名新中考】2025河北中考化学·一轮复习·分层作业本优质课件PPT（练册）

化学 1 2 第一部分 命题点精练 主题1 物质的性质与应用 二、空气、氧气、二氧化碳 命题点2 空气中氧气含量的探究（10年2考） 3 课前5分钟 写出对应的化学方程式。 汞与氧气反应： ___________________ 氧化汞受热分解： _____________________ 磷在氧气中燃烧： ____________________ 铜与氧气反应： ____________________ 4 基础过关 1.[2015河北1题2分]测定空气里氧气含量通常使用的是( ) A. 硫 B. 木炭 C. 红磷 D. 蜡烛 √ 5 2.一题练透一实验 [2024成都改编]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：红磷的着火点是，白磷的着火点是 。 【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装置得出空气是由氧气和氮气组成的。 图1 6 （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________________________________ ________。 汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 图1 7 【设计与实验】 设计并利用图2装置探究空气里氧气含量。 图2 （2）主要步骤如下，正确的顺序为__________（选填序号）。 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 ④①③② （3）实验结束后，集气瓶中剩余气体的主要成分是______。 氮气 8 【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 9 （4）图4中氧气含量从上升到 ，原因可能是_________________ ___________________________________________________________________。 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） 图4 氧气含量随时间变化图 图5 压强随时间变化图 （5）图5中 段压强增大，原因是_________________________________ _________________________。 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 10 【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________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________。 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（合理即可） 图2 （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 验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有_________________（写一种）。 铜粉（合理即可） 11 拓展设问 （8）图2实验步骤②，打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入集气瓶中的原 因是____________________________________________________________ ___________________________________________________。 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 图2 （9）写出上述实验中涉及的化学方程式：________________________ ______________________（写一个即可）。 （或 ） 12 【解析】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小， 玻璃钟罩内汞液面上升。（2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密 性；在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧 乳胶管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温 后，打开弹簧夹，顺序为④①③②。（3）由于氧气约占空气体积的五分之 一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气。 （4）红磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减 小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液 态，导致氧气的含量逐渐增大；从图4中读出氧气占空气体积的 。 13 （5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以 段压强增大。（6）红磷燃烧放热，但反应一段时间后，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，导致氧气消耗不完，合理即可。（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 能力提升 3.【新考法】[2023衡阳改编]拉瓦锡用定性的方法研究了空气的成分。某 兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所 示，下列判断正确的是( ) A. 点时容器内氮气体积分数为 B. 容器内物质总质量：点 点 C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到 一定浓度 D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为 √ 15 【解析】由图示可知， 点时容器内氧气的体积分数为 ，但氮气体积分 数应小于 ，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，A错误；由质量 守恒定律，反应前后物质的总质量不变，容器内物质总质量：点 点， B错误；最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，C正确； 此实验可测得空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，D错误。 16 4.【创新实验——装置创新】[2024赤峰]如图是测定空气中氧气含量的改 进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是( ) A. 现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B. 推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C. 分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D. 评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 √ 17 5.【实验创新——变装置及试剂】[2024石家庄一模]如图所示装置可用于 测定空气中氧气的含量，已知玻璃管内空气的体积为 ，细玻璃导管、 胶皮管、小气球开始的容积及铜粉占的体积均忽略不计。注射器活塞初始 位置在 处，夹紧弹簧夹，然后加热铜粉。实验过程中观察到如下现 象：①小气球先胀大后变瘪；②玻璃管内固体变为黑色；③冷却至室温后， 打开弹簧夹，注射器活塞从 处向右缓慢移动。请回答下列问题： 18 （1）现象②中发生反应的化学方程式是___________________。 （2）现象③产生的原因是__________________________________________ __________。 铜在加热时消耗氧气，导致玻璃管内压强小于外界大气压 （3）如果装置气密性良好，且铜粉足量，现象③中活塞移动至约____ 处停止。 12 19 $$