专题03 空气中氧气含量的测定 练习-2025-2026学年八年级化学沪科版(五四学制)同步难点讲练
2025-06-24
|
2份
|
45页
|
653人阅读
|
13人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题1 空气的成分 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 空气 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.25 MB |
| 发布时间 | 2025-06-24 |
| 更新时间 | 2025-06-26 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52724347.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 空气中氧气含量的测定
建议时间:10分钟
突破一 空气中氧气含量的测定药品的选择
1.(24-25九年级上·陕西延安·期中)利用红磷测定空气中的氧气含量。实验操作如下:关闭弹簧夹,取足量红磷于气密性良好的集气瓶中燃烧(集气瓶体积为250mL),火焰熄灭后冷却至室温(如图所示,实验前量筒内水的体积为180.0mL,实验结束后量筒内水的体积为129.5mL)。下列说法正确的是
A.实验中可以用木炭代替红磷
B.红磷在集气瓶中燃烧时未关闭弹簧夹,会造成实验结果偏小
C.根据上述实验结果,还说明剩余气体是氮气
D.根据以上数据计算得出空气中氧气的体积分数为20.2%
2.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是
A.集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升
B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C.将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论
D.红磷的量不足会影响实验结论
突破二 空气中氧气含量的测定实验操作
3.测定空气中氧气含量实验中,下列操作和结论中,不正确的是
A.实验中加入过量的红磷
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧胶皮管
C.红磷熄灭后立即打开弹簧夹
D.最终进入瓶中水的体积约为集气瓶内氧气的体积
4.(24-25九年级上·江苏南通·期中)同学们用如图所示装置测定空气中氧气含量,其步骤如下:
步骤①在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
步骤②用弹簧夹夹紧乳胶管;
步骤③在燃烧匙内放入红磷,用酒精灯点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞;
步骤④待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升。
下列说法不正确的是
A.步骤①在加水之前应该先检测装置气密性
B.步骤②弹簧夹若是没有夹紧乳胶管,对实验结果没有影响
C.步骤③中红磷一定要足量,若少量会导致测得氧气的含量会偏小
D.步骤④液面上升的原因是是红磷燃烧消耗氧气导致瓶内气压变小
突破三 空气中氧气含量的测定误差分析
5.如图所示是测定空气中氧气含量体积分数的实验装置,操作步骤如下:先用弹簧夹夹住乳胶管;将燃烧匙中的红磷点燃后,迅速伸入瓶中并塞上瓶塞;待红磷熄灭,广口瓶冷却后,打开弹簧夹,观察瓶内水面上升情况。若实验完毕后,进入广口瓶内水的体积明显小于瓶内原来空气体积的,则下列解释中不合理的是
A.可能使用的红磷量不足,瓶内氧气没有完全消耗
B.可能未塞紧瓶塞,冷却时外界空气进入瓶内
C.可能未等广口瓶冷却至室温,即打开了弹簧夹
D.可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
6.(24-25九年级上·四川泸州·期中)某学生用如图所示装置探究空气中氧气含量,实验过程对测量过程产生的误差进行了分析,其中错误的是
A.实验装置方面:装置的气密性不好,测量结果可能偏大
B.实验操作方面:来回推拉注射器的次数太少,测量结果偏小
C.药品用量方面:铜粉的量不足,测量结果偏小
D.读取数据方面:没有冷却到室温就读数,测量结果偏小
突破四 空气中氧气含量的测定的装置改进
7.图是测定空气中氧气含量实验的改进装置。
(1)图中反应的文字表达式为 。
(2)放大镜的作用是 ,使温度达到白磷的着火点。
(3)改进后实验的优点是 (答出一条即可)。
8.小陈学习了在密闭集气瓶中燃烧红磷的实验方法来测定空气中氧气含量,如图甲,他觉得误差大,于是设计了如图乙的实验进行改进。图乙中烧杯上方固定好玻璃管,中部有一可左右滑动的活塞,活塞左端管内密封有空气,活塞右端的玻璃管口跟大气连通,实验开始前活塞处在刻度5cm处。
(1)向烧杯内加入适量水,产生大量的热,让白磷达到着火点而燃烧,燃烧后,恢复到常温,活塞应停在约 cm处;
(2)对比图甲实验,小陈的设计在减小误差上的优点有 。
突破五 空气中氧气含量的数字化实验
9.利用足量红磷在密闭容器中燃烧测定空气中氧气含量时,通过数字化仪器测定密闭容器中压强的变化(如图1)和氧气浓度的变化(如图2),根据图示回答下列问题。
(1)图1中ab段压强增大的原因是 。
(2)用文字表达式解释图2中de段氧气浓度降低的原因 。
10.从定量的角度研究:初三某化学兴趣小组同学利用铜和氧气反应的原理,借助氧气传感器测定装置中氧气含量的变化,设计下图所示实验。
进行实验:加入足量铜粉平铺于瓶底,启动氧气传感器,点燃酒精灯,时移走酒精灯,实验中氧气传感器测得的数据如上图所示。
(1)实验过程时,观察到气球的变化是 。
(2)BC段氧气含量下降的原因是 (用文字表达式表示)。
突破六 空气中氧气含量的综合题
11.某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。
【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。
【实验现象】
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 ,该反应的文字表达式为 ;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶中,若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是 。
A.红磷量不足 B.燃烧匙伸入集气瓶太慢 C. 装置漏气
【分析实验】
(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3、图4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。
【拓展延伸1】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中,白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气,并用压强传感器测定瓶中压强的变化,根据压强的变化来计算空气中氧气的含量,实验装置及数据采集如图5。(相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。)
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是 。
(4)用如图所示数据计算用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 %(结果精确到0.1%)。反应结束,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是 。
建议时间:10分钟
1.学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。如图是测得空气中氧气含量的装置图。
实验过程中,观察到红色铜粉变为 色,反应的符号表达式是 ,加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,则测得氧气的含量结果偏 (填“大”或“小”)。
2.化学小组分别用木炭和红磷进行“探究空气中氧气含量”的实验,下图是实验过程中利用数字化实验技术分别测得两个密闭容器内压强随时间变化的曲线。
(1)写出图1实验的化学反应方程式。
(2)实验开始时两个密闭容器内压强都快速增大,原因是什么?
3.如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。(提示:铜在加热的条件下会与氧气反应生成固体氧化铜)
(1)装置一和二中气球的位置不同,装置 (填“一”或“二”)更合理,理由是 。
(2)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) 。
4.化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
5.实验是科学探究的重要方法。图一是某项目小组测定空气中氧气含量实验的装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)图一中气球的作用是 。实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是 。
(2)根据表中提供的实验数据,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
30mL
18mL
(3)实验测得的结果偏小(小于21%),可能的原因有___________(填字母序号)。
A.铜粉的量不足 B.未反复推拉注射器活塞,氧气未反应完全
C.铜粉平铺在硬质玻璃管中 D.实验完毕,未恢复至室温就读数
(4)项目小组又用图二所示装置分别进行了足量的红磷和木炭在空气中燃烧的实验,测得的集气瓶内的压强变化如图三所示。
①曲线①表明,红磷燃烧后集气瓶内的压强小于起始压强,原因是 。
②根据曲线②推断:不能用木炭测定空气中的氧气含量,原因是 。
6.为“测定空气里氧气含量”,小明同学取足量的红磷、镁条、木炭分别在等体积的A、B、C三瓶空气中同时燃烧,充分燃烧后恢复到常温再松开止水夹,发现集气瓶B中进水最多。(已知:镁条在空气中点燃会与氧气发生反应生成白色固体氧化镁,还会与氮气发生反应生成黄色固体氮化镁。)
(1)A、B装置中有一处明显的错误为 ,写出C装置中反应的文字表达式 。
(2)实验中红磷、镁条、木炭都用足量的目的是 。
(3)水停止倒吸后发现集气瓶B中的水量明显高于集气瓶A的原因是 。
(4)从以上实验说明在测定空气中氧气含量实验中,药品的选择除了需要足量外,还要考虑哪些因素: 、 。
7.某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(2)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(3)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
8.化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
9.小芳利用图甲所示装置(气密性良好)和试剂测空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 。
(3)小芳提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法是否正确 ,理由: 。
10.化学兴趣小组在完成“测定空气中氧气含量”(如图1)的实验后,改用数字化实验如图2继续探究,并获得了图3的数据。
(1)红磷燃烧的文字表达式为 。
(2)请选择合适的选项解释图3中的气压变化:
i.反应开始前测得室温下瓶内初始气压为P0,点燃红磷并迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,测得气压迅速升高到a点状态,主要原因是 。
ⅱ.待燃烧结束后,测得气压逐渐减小,直至稳定为P1,主要原因是 。
A.瓶内温度升高 B.瓶内温度降低
C.红磷燃烧产生白烟 D.红磷燃烧消耗氧气
(3)误差分析:小组同学用气压数据计算得出空气中氧气含量偏大,推测原因是点燃红磷后再伸入集气瓶的过程中有部分气体逸出。为避免上述操作带来的误差,请结合下表所提供的信息提出一个可行的实验改进方案: 。
着火点
红磷
260℃
白磷
40℃
(4)探究能否用硫代替红磷测定空气中氧气含量?
小组同学继续用硫代替红磷进行相同实验,采集数据如图4。请结合图4说明不能用硫代替红磷的理由: 。
建议时间:10分钟
1.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某化学实验小组对空气中氧气含量测定的实验进行了改进,装置如图所示,步骤如下:
①取一支20 mL的玻璃注射器,下端套上乳胶管,注射器底部固定陶瓷片和电阻丝,用漆包线连接电阻丝,并使漆包线从注射器的下端穿出,连接好电源。
②检查装置的气密性。
③打开止水夹,在陶瓷片内加入过量的红磷(盖在电阻丝上),并将活塞推到20 mL处,关闭止水夹,待活塞不再向下滑动时,读出此时注射器所在的刻度为a mL。
④打开电源,待红磷燃烧后关闭电源 。
下列说法不正确的是( )
A.步骤②应关闭止水夹,拉动注射器的活塞,通过观察活塞是否回到原处来检查装置的气密性
B.实验中可以观察到注射器活塞先向上后慢慢向下移动
C.待注射器恢复到室温,此时注射器读数为b mL,则氧气的体积分数
D.多次测量,若最终结果始终偏小,则可能的原因是红磷无法将氧气完全耗尽
2.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)为了测定空气中氧气含量,小组同学们设计了数字化实验,如图甲所示。实验过程中用传感器实时测定了集气瓶内的压强变化,相关图像如图乙所示。下列关于此实验的叙述不正确的是
A.bc段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀
B.cd段对应的变化是红磷燃烧
C.d点对应的操作是打开弹簧夹
D.集气瓶中的水可以吸收白烟,降温
3.(24-25九年级上·四川成都·期中)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,老师利用传感技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势(如图2)所示。下列说法错误的是
A.图1使用电烙铁发热引燃物质红磷,使实验结果更精确
B.图2中曲线X表示压强变化,Y表示温度,Z表示氧气浓度
C.AB段变化的原因是由于温度升高对压强的影响比气体体积减少对压强的影响大
D.据图2,t时刻才打开K,此时装置降至原温度、氧气耗尽、水进入集气瓶
4.(24-25九年级上·湖南永州·期中)某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(IⅡ)(选用容积为的的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)图I实验中红磷燃烧的实验现象是: ,等A瓶冷却后打开止水夹,现象为 。上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是 。测量结果偏小的原因 。(回答一条即可)
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹③将少量红磷平装入试管中,将的注射器活塞置于刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(3)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从刻度处慢慢前移到约为 刻度处才停止。
5.(24-25九年级上·江苏·期中)某学习小组开展“测定空气中氧气的体积分数”的探究活动。
Ⅰ.史料研究
18世纪70年代,化学家拉瓦锡设计了如图-1所示装置,将少量的汞放在曲颈甑内,连续加热12天后,汞表面有红色粉末(氧化汞HgO)产生,同时曲颈甑内的空气体积约减少五分之一。拉瓦锡再将所得红色粉末收集放入另一较小容器里,强热,得到汞和一种气体,该气体能使带火星木条复燃,充分反应后,所得气体体积恰好等于原来密闭容器里所减少的那部分空气体积,进而计算得出空气中氧气的体积分数。
(1)连续加热12天的主要目的是 。
(2)曲颈甑内汞表面产生红色粉末时,钟罩内液面上升,产生该现象的原因是 。
(3)红色粉末加强热分解反应的文字表达式为 。
Ⅱ.实验测定
学习小组设计图-2装置利用红磷燃烧粗略测定空气中氧气的体积分数。实验过程中发现,水面均未上升到刻度“1”。
已知:
①红磷的着火点是240℃,白磷的着火点是40℃。
②相同温度下,气体的压强比和体积比相同。
经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用如图-3装置进行实验,测得红磷实验中的氧气含量、白磷实验中压强随时间变化的结果分别如图-4(红磷实验)、图-5(白磷实验)所示
(4)红磷(P)与氧气反应的化学方程式为 。
(5)图-4中,氧气含量从8.05%。上升到9.26%,上升的原因可能是 。
(6)图-5中,BC段压强增大,原因是 。据该图中数据计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.1%)。
6.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)空气中氧气含量测定的再认识。
I.用红磷测定空气中氧气的含量。
(1)图1实验中,燃烧匙内放入足量红磷的原因是 。
(2)请写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)图1实验中,测得空气中氧气体积分数小于五分之一,可能的原因是 (填一点)。某兴趣小组将实验装置(图1)改进为实验装置(图2),你认为改进后的优点是: 。(答出一点即可)
II.用铜粉测定空气中氧气的含量。
(4)图3测定原理是利用铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是 ,利用此装置(硬质玻璃管容积为25mL)进行实验,反应结束后,待装置冷却至室温,注射器活塞从原来的15mL刻度处移动至9mL刻度处,该实验测得的氧气体积分数为 。(填百分数)
7.(24-25九年级上·江苏·期中节选)科学社团开展跨学科实践活动。
Ⅱ.利用脱氧剂测定空气中氧气含量
化学小组的同学发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是利用脱氧剂进行实验。
【实验步骤】
①取一根有机玻璃管,用橡胶塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管,立即向管口注入一滴水将其密封,水滴的右端标为A,弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的左端标为O,如图3所示;
③水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动,水滴的右端标为B,如图4所示:
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,将数据记录。
实验
AO/mm
AB/mm
数据
525.5
110.0
【实验分析】
(4)若把AO看成空气的体积,则AB相当于 根据表中的数据计算测得的空气中氧气的体积分数为 (结果精确到0.1%)。
(5)如果测量结果偏小,可能原因是 (填序号)。
a.食品脱氧剂已变质
b.食品脱氧剂量不足
c.第③步未等水滴静止就测量
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 (选填“粗”或“细”)实验结果越准确。
8.(24-25九年级上·福建漳州·期中)另一研究性学习小组对所制得的一袋氧气含量进行了再探究,实验过程如图。
①打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量该气体,待露出白磷(P4)后,关闭止水夹a和b,测得B中水的体积为V1mL。②用凸透镜聚光引燃白磷(原理与红磷燃烧相同),反应结束后冷却至室温,打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中,测得量筒中的水为V2mL。
(1)写出白磷(P4)燃烧的符号表达式 ;小芳同学认为步骤①要留部分水,其作用是 。
(2)经测定V1=210mL;V2=50mL,则该气体中氧气的体积分数为 %(精确到0.1%),如果白磷用量不足,则测定结果将偏 (填“偏大”“偏小”或“不偏”)。
(3)研究小组改用传感器技术测定该气体如图所示,测定装置内的压强、温度和氧气浓度变化。
X表示压强变化趋势,Y表示 的变化趋势。结合Y、Z两条曲线,解释图中AB段压强变化的原因是 。
9.(24-25九年级上·广东东莞·期中)氧气是参与“氧循环”的重要物质。
(1)图1中,红磷燃烧的现象是 。
(2)该反应的文字/符号表达式为 。
(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: 。
(4)分别用红磷和木炭按图1装置实验,测得压强结果如图3、图4,造成两图结果不同的原因是 。
10.(24-25九年级上·四川内江·期末)实验探究是培养化学素养的重要途径,某化学兴趣小组进行了多种测定空气中氧气含量的实验。
实验一:用铜粉测定空气中氧气含量的装置如图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 ;该反应的化学方程式是 。
(2)完成下列表格:
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
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
25mL
15mL
9mL
(3)若测出结果偏小的原因可能是___________(填字母标号)。
A.铜粉不足 B.推拉注射器推筒次数不够
C.反应后没有将气球内的气体全部挤出 D.未冷却到室温就读数
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是 。
实验二:用红磷燃烧测定空气中氧气含量,利用传感器技术实时测定了集气瓶内的压强变化,结果如图所示。
(5)b~c段压强增大的原因是 。
(6)d~e段对应的实验操作是 。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题03 空气中氧气含量的测定
建议时间:10分钟
突破一 空气中氧气含量的测定药品的选择
1.(24-25九年级上·陕西延安·期中)利用红磷测定空气中的氧气含量。实验操作如下:关闭弹簧夹,取足量红磷于气密性良好的集气瓶中燃烧(集气瓶体积为250mL),火焰熄灭后冷却至室温(如图所示,实验前量筒内水的体积为180.0mL,实验结束后量筒内水的体积为129.5mL)。下列说法正确的是
A.实验中可以用木炭代替红磷
B.红磷在集气瓶中燃烧时未关闭弹簧夹,会造成实验结果偏小
C.根据上述实验结果,还说明剩余气体是氮气
D.根据以上数据计算得出空气中氧气的体积分数为20.2%
【答案】D
【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后压强变化不大,无法测定空气中氧气的含量,不符合题意;
B、红磷在集气瓶中燃烧时未关闭弹簧夹,装置内气体受热膨胀逸出,会导致实验结果偏大,不符合题意;
C、该实验中,红磷足量,氧气耗尽后,红磷熄灭,说明剩余气体不燃烧、不支持燃烧,完全反应后,逐渐冷却至室温,打开弹簧夹,量筒中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的便不再进入,说明剩余气体难溶于水,但是无法得出剩余气体是氮气,不符合题意;
D、该实验中红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,量筒中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,故该实验可得出空气中氧气的体积分数约为:,符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是
A.集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升
B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C.将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论
D.红磷的量不足会影响实验结论
【答案】C
【详解】A、集气瓶中,红磷燃烧生成五氧化二磷,消耗氧气,瓶中的气体减少,压强减小,在大气压的作用下,水槽中的水进入集气瓶,导致水面上升,选项正确;
B、该反应消耗气体,装置不漏气是实验成功的重要因素之一,选项正确;
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳,将红磷改为蜡烛,实验后,剩余的气体的体积变化不大或无变化,会影响实验结果,选项错误;
D、红磷的量不足,氧气不能完全反应,会影响实验结论,选项正确;
故选C。
突破二 空气中氧气含量的测定实验操作
3.测定空气中氧气含量实验中,下列操作和结论中,不正确的是
A.实验中加入过量的红磷
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧胶皮管
C.红磷熄灭后立即打开弹簧夹
D.最终进入瓶中水的体积约为集气瓶内氧气的体积
【答案】C
【详解】A、实验中加入过量的红磷,确保氧气反应完全;故选项正确,但不符合题意。
B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧胶皮管,待反应结束冷却后,打开止水夹;故选项正确,但不符合题意。
C、红磷熄灭后待冷却至室温,再打开弹簧夹;故选项错误,但符合题意。
D、最终进入瓶中水的体积约为集气瓶内氧气的体积;故选项正确,但不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·江苏南通·期中)同学们用如图所示装置测定空气中氧气含量,其步骤如下:
步骤①在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记;
步骤②用弹簧夹夹紧乳胶管;
步骤③在燃烧匙内放入红磷,用酒精灯点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞;
步骤④待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升。
下列说法不正确的是
A.步骤①在加水之前应该先检测装置气密性
B.步骤②弹簧夹若是没有夹紧乳胶管,对实验结果没有影响
C.步骤③中红磷一定要足量,若少量会导致测得氧气的含量会偏小
D.步骤④液面上升的原因是是红磷燃烧消耗氧气导致瓶内气压变小
【答案】B
【详解】A、步骤①在加水之前应该先检测装置气密性,防止装置漏气,导致测定结果偏小,不符合题意;
B、步骤②弹簧夹若是没有夹紧乳胶管,装置内气体受热膨胀逸出,会导致测定结果偏大,符合题意;
C、步骤③中红磷一定要足量,若少量,不能将装置内氧气耗尽,会导致测得氧气的含量偏小,不符合题意;
D、步骤④液面上升的原因是红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故打开弹簧夹,烧杯中的水倒吸入集气瓶中,瓶内液面上升,不符合题意。
故选B。
突破三 空气中氧气含量的测定误差分析
5.如图所示是测定空气中氧气含量体积分数的实验装置,操作步骤如下:先用弹簧夹夹住乳胶管;将燃烧匙中的红磷点燃后,迅速伸入瓶中并塞上瓶塞;待红磷熄灭,广口瓶冷却后,打开弹簧夹,观察瓶内水面上升情况。若实验完毕后,进入广口瓶内水的体积明显小于瓶内原来空气体积的,则下列解释中不合理的是
A.可能使用的红磷量不足,瓶内氧气没有完全消耗
B.可能未塞紧瓶塞,冷却时外界空气进入瓶内
C.可能未等广口瓶冷却至室温,即打开了弹簧夹
D.可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
【答案】D
【详解】A、若红磷的量不足,导致不能将装置内的氧气完全反应掉,因此测得氧气的体积分数小于五分之一,故解释合理;B、若甲同学可能未塞紧瓶塞,则会使实验装置漏气,那么外界空气就会进入集气瓶内,因此测得氧气的体积分数小于五分之一,故解释合理;C、若未等到装置冷却到室温,就打开止水夹,会使集气瓶内的气体处于膨胀状态,进入装置内的水会减少,因此测得的氧气体积分数会小于五分之一,故解释合理;D、同学没有将弹簧夹夹紧,会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出,因此测定氧气体积分数大于五分之一,故解释不合理。故选D。
6.(24-25九年级上·四川泸州·期中)某学生用如图所示装置探究空气中氧气含量,实验过程对测量过程产生的误差进行了分析,其中错误的是
A.实验装置方面:装置的气密性不好,测量结果可能偏大
B.实验操作方面:来回推拉注射器的次数太少,测量结果偏小
C.药品用量方面:铜粉的量不足,测量结果偏小
D.读取数据方面:没有冷却到室温就读数,测量结果偏小
【答案】A
【详解】A、装置的气密性不好,会导致外界气体进入装置内,测量结果可能偏小,说法错误,符合题意;
B、来回推拉注射器的次数太少,氧气没有充分反应,测量结果偏小,说法正确,不符合题意;
C、铜粉的量不足,氧气没有完全消耗,结果偏小,说法正确,不符合题意;
D、实验没有等到装置冷却至室温就打开止水夹,此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,使测定结果偏小,说法正确,不符合题意。
故选A。
突破四 空气中氧气含量的测定的装置改进
7.图是测定空气中氧气含量实验的改进装置。
(1)图中反应的文字表达式为 。
(2)放大镜的作用是 ,使温度达到白磷的着火点。
(3)改进后实验的优点是 (答出一条即可)。
【答案】(1)
(2)将太阳光会聚于焦点(白磷)处
(3)操作简便,无污染,提高了测定数据的准确性
【详解】(1)白磷和氧气反应生成五氧化二磷:;
(2)放大镜的作用是将太阳光会聚于焦点(白磷)处使温度达到白磷的着火点,使白磷燃烧;
(3)改进后实验装置密闭,优点是操作简便,无污染,提高了测定数据的准确性。
8.小陈学习了在密闭集气瓶中燃烧红磷的实验方法来测定空气中氧气含量,如图甲,他觉得误差大,于是设计了如图乙的实验进行改进。图乙中烧杯上方固定好玻璃管,中部有一可左右滑动的活塞,活塞左端管内密封有空气,活塞右端的玻璃管口跟大气连通,实验开始前活塞处在刻度5cm处。
(1)向烧杯内加入适量水,产生大量的热,让白磷达到着火点而燃烧,燃烧后,恢复到常温,活塞应停在约 cm处;
(2)对比图甲实验,小陈的设计在减小误差上的优点有 。
【答案】(1) 4 (2)避免了升高温度时引起的气体体积逸散,造成的对实验效果的影响
【详解】(1)空气中氧气占空气总体积的五分之一,白磷燃烧系消耗集气瓶内的氧气,放出热量,使得集气瓶内气体的体积膨胀,活塞向右移动,当实验完毕,冷却至原来温度时,活塞向右移动,并且停留在4cm处;
(2)乙实验操作简便,避免了升高温度时引起的气体体积逸散,造成的对实验效果的影响。
突破五 空气中氧气含量的数字化实验
9.利用足量红磷在密闭容器中燃烧测定空气中氧气含量时,通过数字化仪器测定密闭容器中压强的变化(如图1)和氧气浓度的变化(如图2),根据图示回答下列问题。
(1)图1中ab段压强增大的原因是 。
(2)用文字表达式解释图2中de段氧气浓度降低的原因 。
【答案】(1)红磷燃烧放出热量,因此刚开始密闭容器内压强变大
(2)
【详解】(1)红磷燃烧放出热量,密闭容器内温度升高,气体压强增大,因此刚开始密闭容器内压强变大。
(2)红磷燃烧消耗氧气,待容器内氧气被消耗到一定程度,红磷不再燃烧,容器内压强变小。红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为。
10.从定量的角度研究:初三某化学兴趣小组同学利用铜和氧气反应的原理,借助氧气传感器测定装置中氧气含量的变化,设计下图所示实验。
进行实验:加入足量铜粉平铺于瓶底,启动氧气传感器,点燃酒精灯,时移走酒精灯,实验中氧气传感器测得的数据如上图所示。
(1)实验过程时,观察到气球的变化是 。
(2)BC段氧气含量下降的原因是 (用文字表达式表示)。
【答案】(1)气球先膨胀后又变瘪
(2)氧化铜
【详解】(1)铜和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球胀大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故气球缩小,观察到气球的变化是气球先膨胀后又变瘪;
(2)BC段氧气含量下降的原因是铜和氧气加热生成氧化铜,消耗了氧气,文字表达式为:氧化铜;
突破六 空气中氧气含量的综合题
11.某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。
【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。
【实验现象】
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是 ,该反应的文字表达式为 ;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶中,若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是 。
A.红磷量不足 B.燃烧匙伸入集气瓶太慢 C. 装置漏气
【分析实验】
(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3、图4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。
【拓展延伸1】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中,白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气,并用压强传感器测定瓶中压强的变化,根据压强的变化来计算空气中氧气的含量,实验装置及数据采集如图5。(相同条件下,气体的压强与气体所占的体积成正比。)
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是 。
(4)用如图所示数据计算用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是 %(结果精确到0.1%)。反应结束,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是 。
【答案】
(1)放热、生成大量白烟 磷+氧气五氧化二磷 AC
(2)反应后实验2中氧气含量更低
(3)铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数
(4)白磷和氧气反应放出热量,温度升高,装置中压强变大 19.7% 化学性质稳定
【详解】(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是放热、生成大量白烟,磷和氧气点燃生成五氧化二磷,磷+氧气五氧化二磷;
A. 红磷量不足,氧气没有完全被消耗,进入装置中的水少于五分之一;
B. 燃烧匙伸入集气瓶太慢,装置中气体逸出,导致进入装置中的水大于五分之一;
C. 装置漏气,空气进入装置,进入装置中的水少于五分之一;
故选AC;
(2)依据图3、图4信息,实验2的测定方法更准确,判断依据是反应后实验2中氧气含量更低,消耗更彻底。由此可知,测定空气中氧气含量用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数误差较小;
(3)在开始200s内压强增大,增大的原因是白磷和氧气反应放出热量,温度升高,装置中压强变大。
(4)如图所示数据可知,测得的空气中氧气的体积分数是 ;反应结束,磷消耗氧气,剩余气体不和磷反应,瓶内剩余的主要气体的具有的化学性质是不和磷反应,化学性质稳定(合理即可)。
建议时间:10分钟
1.学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。如图是测得空气中氧气含量的装置图。
实验过程中,观察到红色铜粉变为 色,反应的符号表达式是 ,加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,则测得氧气的含量结果偏 (填“大”或“小”)。
【答案】 黑 氧化铜 使铜粉与氧气充分反应 偏大
【详解】铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,实验过程中,观察到红色铜粉变为黑;
反应的符号表达式是:氧化铜;
加热时多次缓慢推拉注射器的目的是使铜粉与氧气充分反应;
停止加热,玻璃管冷却后,若气球内气体没有挤出就读数,气球内的气体占据一定的体积,则会导致测得的氧气体积偏大,则测得氧气的含量结果偏大。
2.化学小组分别用木炭和红磷进行“探究空气中氧气含量”的实验,下图是实验过程中利用数字化实验技术分别测得两个密闭容器内压强随时间变化的曲线。
(1)写出图1实验的化学反应方程式。
(2)实验开始时两个密闭容器内压强都快速增大,原因是什么?
【答案】(1)
(2)燃烧放热,气体受热膨胀
【详解】(1)由图可知,图1实验中压强最终比开始的小,说明是红磷燃烧的实验,因为红磷燃烧消耗了装置内的氧气且生成的是固体,红磷在点燃的条件下与氧气反应生成五氧化二磷,文字表达式为。
(2)木炭和红磷燃烧时都放出了大量的热,气体受热膨胀,导致两个密闭容器内压强都快速增大。
3.如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。(提示:铜在加热的条件下会与氧气反应生成固体氧化铜)
(1)装置一和二中气球的位置不同,装置 (填“一”或“二”)更合理,理由是 。
(2)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) 。
【答案】(1) 二 装置内的空气更易流动,氧气反应更充分
(2)铜粉量不足、气密性不好、没有冷却(写两条即可)
【分析】加热时铜能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,容器内体积减小,减少的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。装置中气球的作用是为了使容器中的氧气充分反应,据此比较装置二与装置一的不同; 根据装置的气密性、铜粉的质量等因素来分析结果偏小的原因,据此分析解答即可。
【详解】(1)装置一和二中气球的位置不同,装置中气球的作用是为了使容器中的氧气充分反应,装置二与装置一比较,装置二更合理,理由是装置内的空气更易流动,氧气反应更充分。故填:①二;②装置内的空气更易流动,氧气反应更充分;
(2)在测定空气中氧气的体积分数时,若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有:①铜粉的量可能不足,没有将氧气消耗尽;②装置气密性不好,可能漏气;③实验中可能未冷却至室温就读数等。故填:铜粉量不足、气密性不好、没有冷却(写两条即可)。
4.化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
【答案】(1) 产生大量白烟
(2)关闭K1、打开K2
(3)烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同
【详解】(1)红磷燃烧的现象是产生大量白烟。磷和氧气点燃生成五氧化二磷,所以符号表达式为。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,使烧杯的水倒流进入左瓶,一段时间后,再关闭K1、打开K2,观察水进入右瓶的情况。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,由于整个装置形成连通,气压相同,则观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同。
5.实验是科学探究的重要方法。图一是某项目小组测定空气中氧气含量实验的装置图,请结合图示回答有关问题。
(1)图一中气球的作用是 。实验过程中硬质玻璃管内观察到的现象是 。
(2)根据表中提供的实验数据,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
30mL
18mL
(3)实验测得的结果偏小(小于21%),可能的原因有___________(填字母序号)。
A.铜粉的量不足 B.未反复推拉注射器活塞,氧气未反应完全
C.铜粉平铺在硬质玻璃管中 D.实验完毕,未恢复至室温就读数
(4)项目小组又用图二所示装置分别进行了足量的红磷和木炭在空气中燃烧的实验,测得的集气瓶内的压强变化如图三所示。
①曲线①表明,红磷燃烧后集气瓶内的压强小于起始压强,原因是 。
②根据曲线②推断:不能用木炭测定空气中的氧气含量,原因是 。
【答案】(1) 平衡气压,加强空气流通,使氧气充分反应(合理即可) 红色固体变成黑色
(2)15%
(3)ABD
(4) 红磷燃烧消耗O2,且产物P2O5不是气体(合理即可) 反应前后压强没有变化
【详解】(1)图一中气球在装置中能起到平衡气压,加强空气流通,使氧气充分反应的作用;硬质玻璃管内,是铜粉在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜的反应,硬质玻璃管内观察到的现象是:红色固体变成黑色;
(2)反应后注射器中气体减少的体积=30mL-18mL=12mL,说明反应消耗了12mL氧气,则实验测得空气中氧气的体积分数=×100%=15%;
(3)A、铜粉的量不足,空气中氧气没有消耗完全,结果会偏小,故A正确;
B、未反复推拉注射器活塞,氧气未反应完,结果偏小,故B正确;
C、铜粉平铺在玻璃管中,无影响,故C错误;
D、实验完毕,未回归室温就读数,结果偏小,故D正确;
故选ABD;
(4)①曲线①数据表明,红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强,原因是:红磷燃烧消耗O2,且产物P2O5不是气体;
②根据曲线②推断:碳代替白磷燃烧消耗氧气同时生成二氧化碳气体,集气瓶中气体减少体积不明显,所以不能用木炭测定空气中的氧气含量,其实验依据是:反应前后压强没有变化。
6.为“测定空气里氧气含量”,小明同学取足量的红磷、镁条、木炭分别在等体积的A、B、C三瓶空气中同时燃烧,充分燃烧后恢复到常温再松开止水夹,发现集气瓶B中进水最多。(已知:镁条在空气中点燃会与氧气发生反应生成白色固体氧化镁,还会与氮气发生反应生成黄色固体氮化镁。)
(1)A、B装置中有一处明显的错误为 ,写出C装置中反应的文字表达式 。
(2)实验中红磷、镁条、木炭都用足量的目的是 。
(3)水停止倒吸后发现集气瓶B中的水量明显高于集气瓶A的原因是 。
(4)从以上实验说明在测定空气中氧气含量实验中,药品的选择除了需要足量外,还要考虑哪些因素: 、 。
【答案】 装置B中集气瓶底部没有放少量的水或沙子 碳+氧气二氧化碳 为了将装置内空气中的氧气完全耗尽 镁条燃烧不但消耗了氧气,还消耗了部分氮气 可燃物与氧气反应,不与氮气反应 生成物为固体
【详解】(1)镁条在空气中点燃会与氧气发生反应生成白色固体氧化镁,还会与氮气发生反应生成黄色固体氮化镁,集气瓶底部没有放少量的水或沙子时,燃烧产生固体溅落瓶底会引起集气瓶的炸裂;
C中碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,反应的文字表达式为:碳+氧气二氧化碳;
(2)为“测定空气里氧气含量”,必需要将装置内空气中的氧气完全耗尽,所以实验中红磷、镁条、木炭都用足量;
(3)镁燃烧不但消耗了氧气,还能消耗部分氮气,所以水停止倒吸后发现B中的水量明显高于A;
(4)由实验的原理是通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小,外界液体就可以等体积进入,从而测定出氧气的体积,可知在选择可燃物时,要求可燃物与氧气反应,不与氮气反应;生成物为固体等。
7.某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡,则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中,小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(2)从以上数据分析,最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(3)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,若实验过程中红磷量充足,其可能原因是 。
【答案】(1)偏大
(2)完全反应后氧气浓度是8.86%
(3)氧气沉积在了集气瓶底部(合理即可)
【详解】(1)若实验过程中,发现烧杯中导管口出现气泡,说明弹簧夹未夹紧,燃烧时气体受热膨胀逸出,集气瓶内气体被消耗体积变大,则最终测得数据会偏大;
(2)根据图示可知,燃烧结束后氧气的含量为8.86%,说明氧气没有消耗完;
(3)实验开始时氧气的含量持续下降,氧气被消耗,但在200s时氧气的含量又有所上升,可能是氧气密度大于空气,沉积在底部,传感器测量点在顶部,当反应后底部氧气扩散到上部,浓度增加。(合理即可)。
8.化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果的差别。实验时将红磷、蜡烛点燃后,同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。(已知:实验前K1、K2、K3均关闭)
(1)红磷燃烧的现象为 ,符号表达式为 。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,一段时间后,再 。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是 。
【答案】(1) 产生大量白烟
(2)关闭K1、打开K2
(3)烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同
【详解】(1)红磷燃烧的现象是产生大量白烟。磷和氧气点燃生成五氧化二磷,所以符号表达式为。
(2)待反应完毕,装置冷却到室温后,应进行的操作是:先打开K1、K3,使烧杯的水倒流进入左瓶,一段时间后,再关闭K1、打开K2,观察水进入右瓶的情况。
(3)若某同学实验时,先将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,由于整个装置形成连通,气压相同,则观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同。
9.小芳利用图甲所示装置(气密性良好)和试剂测空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 。
(3)小芳提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法是否正确 ,理由: 。
【答案】(1)引燃集气瓶内的白磷
(2)白磷燃烧,产生大量白烟
(3) 不正确 白磷熄灭时,氧气的体积分数为8.6%,不是0,说明白磷燃烧不能将装置内氧气耗尽,倒吸入集气瓶中水的体积为集气瓶内消耗氧气的体积,不是空气中氧气的体积
【详解】(1)铜具有良好的导热性,实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,铜丝可将热量传到白磷处,故其目的是:引燃集气瓶内的白磷;
(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是:白磷燃烧,产生大量白烟;
(3)由图乙可知,白磷熄灭时,氧气的体积分数为8.6%,不是0,说明白磷燃烧不能将装置内氧气耗尽,倒吸入集气瓶中水的体积为集气瓶内消耗氧气的体积,不是空气中氧气的体积,故倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL不等于空气中氧气的含量,此说法错误;
10.化学兴趣小组在完成“测定空气中氧气含量”(如图1)的实验后,改用数字化实验如图2继续探究,并获得了图3的数据。
(1)红磷燃烧的文字表达式为 。
(2)请选择合适的选项解释图3中的气压变化:
i.反应开始前测得室温下瓶内初始气压为P0,点燃红磷并迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,测得气压迅速升高到a点状态,主要原因是 。
ⅱ.待燃烧结束后,测得气压逐渐减小,直至稳定为P1,主要原因是 。
A.瓶内温度升高 B.瓶内温度降低
C.红磷燃烧产生白烟 D.红磷燃烧消耗氧气
(3)误差分析:小组同学用气压数据计算得出空气中氧气含量偏大,推测原因是点燃红磷后再伸入集气瓶的过程中有部分气体逸出。为避免上述操作带来的误差,请结合下表所提供的信息提出一个可行的实验改进方案: 。
着火点
红磷
260℃
白磷
40℃
(4)探究能否用硫代替红磷测定空气中氧气含量?
小组同学继续用硫代替红磷进行相同实验,采集数据如图4。请结合图4说明不能用硫代替红磷的理由: 。
【答案】(1)
(2) 燃烧放热,导致气体膨胀,压强增大 BD
(3)将红磷换成白磷,集气瓶内插入一根下端烧红热的玻璃棒,利用玻璃棒点燃白磷
(4)反应生成的二氧化硫是气体,导致反应前后压强不变
【详解】(1)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为。
(2)i.红磷燃烧放热,导致瓶内温度升高,气体膨胀,气压增大,所以反应开始前测得室温下瓶内初始气压为P0,点燃红磷并迅速伸入集气瓶中,塞紧瓶塞,测得气压迅速升高到a点状态。
ⅱ.待燃烧结束后,瓶内温度降低,红磷燃烧消耗氧气,装置内的气压逐渐减小,直至稳定为P1。
故选BD。
(3)红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃,可以红磷换成白磷,集气瓶内插入一根下端烧红热的玻璃棒,利用玻璃棒点燃白磷,这样可以减少点燃红磷后再伸入集气瓶的过程中有部分气体逸出带来的实验误差。
(4)由图4可知,硫反应生成的二氧化硫是气体,导致反应前后压强不变,无法测定空气中氧气的含量,所以不能用硫代替红磷。
建议时间:10分钟
1.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某化学实验小组对空气中氧气含量测定的实验进行了改进,装置如图所示,步骤如下:
①取一支20 mL的玻璃注射器,下端套上乳胶管,注射器底部固定陶瓷片和电阻丝,用漆包线连接电阻丝,并使漆包线从注射器的下端穿出,连接好电源。
②检查装置的气密性。
③打开止水夹,在陶瓷片内加入过量的红磷(盖在电阻丝上),并将活塞推到20 mL处,关闭止水夹,待活塞不再向下滑动时,读出此时注射器所在的刻度为a mL。
④打开电源,待红磷燃烧后关闭电源 。
下列说法不正确的是( )
A.步骤②应关闭止水夹,拉动注射器的活塞,通过观察活塞是否回到原处来检查装置的气密性
B.实验中可以观察到注射器活塞先向上后慢慢向下移动
C.待注射器恢复到室温,此时注射器读数为b mL,则氧气的体积分数
D.多次测量,若最终结果始终偏小,则可能的原因是红磷无法将氧气完全耗尽
【答案】C
【详解】A、步骤②为检查装置的气密性:先关闭止水夹,拉动注射器的活塞,若活塞回到原处,则装置气密性良好,此项不符合题意;
B、红磷燃烧放出热量,导致注射器内气压的变大,活塞先向上移动,同时氧气逐渐被消耗,导致注射器内的气压变小,活塞慢慢向下移动,此项不符合题意;
C、氧气的消耗量为,则氧气的体积分数为,此项符合题意;
D、红磷在氧气含量很低时就会熄灭,则氧气无法完全耗尽,导致注射器内外压强差偏小,实验结果偏小,此项不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级上·山西阳泉·期中)为了测定空气中氧气含量,小组同学们设计了数字化实验,如图甲所示。实验过程中用传感器实时测定了集气瓶内的压强变化,相关图像如图乙所示。下列关于此实验的叙述不正确的是
A.bc段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀
B.cd段对应的变化是红磷燃烧
C.d点对应的操作是打开弹簧夹
D.集气瓶中的水可以吸收白烟,降温
【答案】B
【详解】A、 bc 段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大,叙述正确,不符合题意;
B、 cd 段,压强减小,对应的是红磷完全燃烧后,冷却至室温的过程,温度降低,压强减小,叙述不正确,符合题意;
C、de 段瓶内气压增大,对应的操作是打开弹簧夹,水进入集气瓶,气体体积变小,叙述 正确,不符合题意;
D、红磷燃烧放热,集气瓶中的水可以降温,同时可以吸收白烟(五氧化二磷),防止污染空气,叙述正确,不符合题意;
故选B。
3.(24-25九年级上·四川成都·期中)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,老师利用传感技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势(如图2)所示。下列说法错误的是
A.图1使用电烙铁发热引燃物质红磷,使实验结果更精确
B.图2中曲线X表示压强变化,Y表示温度,Z表示氧气浓度
C.AB段变化的原因是由于温度升高对压强的影响比气体体积减少对压强的影响大
D.据图2,t时刻才打开K,此时装置降至原温度、氧气耗尽、水进入集气瓶
【答案】D
【详解】A、接通电源使用电烙铁发热,引燃物质红磷,防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,使实验结果更准确,说法正确,不符合题意;
B、红磷燃烧放出热量,温度升高,压强增大,然后随着氧气的消耗,装置内的压强减小,反应结束冷却至室温后,打开止水夹,由于水的进入,装置内的压强恢复至原压强,即X表示压强变化;红磷燃烧放出热量,温度升高,反应结束后温度降低,恢复至原温度,即Y曲线表示的是温度;随着红磷的燃烧,装置内的氧气的含量逐渐降低,所以Z曲线表示氧气的浓度,说法正确,不符合题意;
C、结合图2中Y、Z两条曲线,图2中AB段气压变化的原因是红磷燃烧放热,使瓶内气体受热膨胀,压强变大,同时红磷燃烧消耗氧气,气体减少,压强减小,但由于反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体体积减少对压强的影响大,所以AB段气压增大,说法正确,不符合题意;
D、从图2中可以看出到达反应时间t时才打开活塞K,Z曲线后部分纵坐标值增大,说明集气瓶中的氧气并没有消耗到0,此时装置降至原温度、水进入集气瓶,说法错误,符合题意。
故选:D。
4.(24-25九年级上·湖南永州·期中)某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(IⅡ)(选用容积为的的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)图I实验中红磷燃烧的实验现象是: ,等A瓶冷却后打开止水夹,现象为 。上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是 。测量结果偏小的原因 。(回答一条即可)
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹③将少量红磷平装入试管中,将的注射器活塞置于刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(3)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从刻度处慢慢前移到约为 刻度处才停止。
【答案】(1) 产生大量白烟,放出热量 烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的 减少误差 红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹
(2)③①②④
(3)2
【详解】(1)图I实验中红磷燃烧的实验现象是:产生大量白烟,放出热量;
该实验中,红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气体积的;
上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是:减少误差;
测量结果偏小,可能是红磷的量不足,不能将装置内氧气耗尽,也可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积,也可能是未冷却至室温就打开止水夹,气体受热膨胀占据了一定的体积;
(2)图Ⅱ实验正确的实验操作顺序是:将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管;点燃酒精灯;撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;读取注射器活塞的数据。故填:③①②④。
(3)该实验中,红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,注射器活塞左移,减少的体积就是消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的,则消耗氧气的体积为:,则注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为2mL 刻度处才停止。
5.(24-25九年级上·江苏·期中)某学习小组开展“测定空气中氧气的体积分数”的探究活动。
Ⅰ.史料研究
18世纪70年代,化学家拉瓦锡设计了如图-1所示装置,将少量的汞放在曲颈甑内,连续加热12天后,汞表面有红色粉末(氧化汞HgO)产生,同时曲颈甑内的空气体积约减少五分之一。拉瓦锡再将所得红色粉末收集放入另一较小容器里,强热,得到汞和一种气体,该气体能使带火星木条复燃,充分反应后,所得气体体积恰好等于原来密闭容器里所减少的那部分空气体积,进而计算得出空气中氧气的体积分数。
(1)连续加热12天的主要目的是 。
(2)曲颈甑内汞表面产生红色粉末时,钟罩内液面上升,产生该现象的原因是 。
(3)红色粉末加强热分解反应的文字表达式为 。
Ⅱ.实验测定
学习小组设计图-2装置利用红磷燃烧粗略测定空气中氧气的体积分数。实验过程中发现,水面均未上升到刻度“1”。
已知:
①红磷的着火点是240℃,白磷的着火点是40℃。
②相同温度下,气体的压强比和体积比相同。
经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用如图-3装置进行实验,测得红磷实验中的氧气含量、白磷实验中压强随时间变化的结果分别如图-4(红磷实验)、图-5(白磷实验)所示
(4)红磷(P)与氧气反应的化学方程式为 。
(5)图-4中,氧气含量从8.05%。上升到9.26%,上升的原因可能是 。
(6)图-5中,BC段压强增大,原因是 。据该图中数据计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %(精确到0.1%)。
【答案】(1)使氧气充分反应
(2)汞与氧气反应,钟罩内气体减少,压强减小
(3)氧化汞汞+氧气
(4)
(5)反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀(或温度下降后,水蒸气变成液态)
(6) 白磷燃烧放热,瓶内温度升高,压强增大;白磷燃烧消耗氧气,瓶内气体减少,压强减小,前者程度大于后者,压强增大 19.4
【详解】(1)连续加热12天的主要目的是使氧气充分反应,使实验结果更准确,故填:使氧气充分反应;
(2)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,故填:汞与氧气反应,钟罩内气体减少,压强减小;
(3)氧化汞在加热的条件下生成汞和氧气,反应的文字表达式为:氧化汞汞+氧气,故填:氧化汞汞+氧气;
(4)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为,故填:;
(5)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,故填:反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀(或者温度下降后,水蒸气变成液态);
(6)白磷燃烧放热,瓶内温度升高,压强增大;白磷燃烧消耗氧气,瓶内气体减少,压强减小,前者程度大于后者,所以BC段压强增大;用如图所示数据计算,用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是:,故填:19.4%。
6.(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)空气中氧气含量测定的再认识。
I.用红磷测定空气中氧气的含量。
(1)图1实验中,燃烧匙内放入足量红磷的原因是 。
(2)请写出红磷燃烧的文字表达式 。
(3)图1实验中,测得空气中氧气体积分数小于五分之一,可能的原因是 (填一点)。某兴趣小组将实验装置(图1)改进为实验装置(图2),你认为改进后的优点是: 。(答出一点即可)
II.用铜粉测定空气中氧气的含量。
(4)图3测定原理是利用铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是 ,利用此装置(硬质玻璃管容积为25mL)进行实验,反应结束后,待装置冷却至室温,注射器活塞从原来的15mL刻度处移动至9mL刻度处,该实验测得的氧气体积分数为 。(填百分数)
【答案】(1)充分消耗装置内的氧气,使测量结果更准确
(2)
(3) 红磷量不足(合理即可) 使测量结果更准确(合理即可)
(4) 使氧气充分反应 15%
【详解】(1)图1实验中,燃烧匙内放入足量红磷的原因是充分消耗装置内的氧气,使测量结果更准确,故填:充分消耗装置内的氧气,使测量结果更准确;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为,故填:;
(3)图1实验中,测得空气中氧气体积分数小于五分之一,可能的原因是红磷量不足(不能充分消耗装置内的氧气,导致测量结果偏小)、装置气密性不好(红磷燃烧消耗集气瓶中氧气,反应完全冷却过程中,集气瓶外空气会进入集气瓶中,导致测量结果偏小)、没有冷却至室温及打开止水夹(未冷却至室温,集气瓶内温度较高,压强偏大,会导致进入集气瓶中的水偏小,测量结果偏小)等,故填:红磷量不足(合理即可);
某兴趣小组将实验装置(图1)改进为实验装置(图2),该装置不用打开装置放入燃烧的红磷,不会导致空气逸出,所以该装置的优点是使测量结果更准确(合理即可);
(4)实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是使氧气充分反应;图3中玻璃管容积为25mL,注射器原来刻度为15mL,说明原来装置内空气总体积为,反应结束后,待装置冷却至室温,注射器活塞移动至9mL刻度处,说明消耗氧气的体积为,则该实验测得的氧气体积分数为,故填:使氧气充分反应;15%。
7.(24-25九年级上·江苏·期中节选)科学社团开展跨学科实践活动。
Ⅱ.利用脱氧剂测定空气中氧气含量
化学小组的同学发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气,于是利用脱氧剂进行实验。
【实验步骤】
①取一根有机玻璃管,用橡胶塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入有机玻璃管,立即向管口注入一滴水将其密封,水滴的右端标为A,弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的左端标为O,如图3所示;
③水平滚动玻璃管,使粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动,水滴的右端标为B,如图4所示:
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,将数据记录。
实验
AO/mm
AB/mm
数据
525.5
110.0
【实验分析】
(4)若把AO看成空气的体积,则AB相当于 根据表中的数据计算测得的空气中氧气的体积分数为 (结果精确到0.1%)。
(5)如果测量结果偏小,可能原因是 (填序号)。
a.食品脱氧剂已变质
b.食品脱氧剂量不足
c.第③步未等水滴静止就测量
(6)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 (选填“粗”或“细”)实验结果越准确。
【答案】
(4) 空气中氧气的体积 20.9%
(5)abc
(6)细
【详解】
(4)若把AO看成空气的体积,食品脱氧剂能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水滴向里推进,推进的体积即为容器中空气中的氧气体积,故AB段为空气中氧气的体积;
则空气中氧气的体积分数为:;
(5)a、食品脱氧剂已变质,不能将氧气消耗完,使测定结果偏小,a选项正确;
b、食品脱氧剂量不足,不能将氧气消耗完,使测定结果偏小,b选项正确;
c、第③步未等水滴静止就测量,则记录的数据偏小,测定结果偏小,c选项正确。
故选:abc。
(6)实验原理是食品脱氧剂消耗氧气,导致玻璃管内气压下降,水滴在大气压作用下向里运动,从而推测空气中氧气的含量。该装置需要良好的气密性,玻璃管越细,氧气与脱氧剂反应更充分,同时气密性更好,因此在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越细实验结果越准确。
8.(24-25九年级上·福建漳州·期中)另一研究性学习小组对所制得的一袋氧气含量进行了再探究,实验过程如图。
①打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量该气体,待露出白磷(P4)后,关闭止水夹a和b,测得B中水的体积为V1mL。②用凸透镜聚光引燃白磷(原理与红磷燃烧相同),反应结束后冷却至室温,打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中,测得量筒中的水为V2mL。
(1)写出白磷(P4)燃烧的符号表达式 ;小芳同学认为步骤①要留部分水,其作用是 。
(2)经测定V1=210mL;V2=50mL,则该气体中氧气的体积分数为 %(精确到0.1%),如果白磷用量不足,则测定结果将偏 (填“偏大”“偏小”或“不偏”)。
(3)研究小组改用传感器技术测定该气体如图所示,测定装置内的压强、温度和氧气浓度变化。
X表示压强变化趋势,Y表示 的变化趋势。结合Y、Z两条曲线,解释图中AB段压强变化的原因是 。
【答案】(1) 吸收五氧化二磷
(2) 76.2 小
(3) 温度 温度升高对压强的影响大于消耗的氧气对压强的影响
【详解】(1)白磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的符号表达式为:;
白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒,会污染空气,则集气瓶中留少量的水能吸收五氧化二磷;
(2)白磷燃烧消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水会进入集气瓶中,且进入的水的体积即为氧气的体积,则该气体中氧气的体积分数为;
若白磷用量不足,装置中的氧气不能完全消耗,则会使测定结果偏小;
(3)由图可知,Y先增大后减小,由于红磷燃烧放热,则温度后升高,但反应结束后,温度会降至常温,则Y表示温度;
Z过程不断减小,则表示氧气,则X表示压强,由图可知,刚开始时,红磷燃烧放出热量,温度升高对压强的影响大于消耗氧气对压强的影响,则刚开始时压强增大。
9.(24-25九年级上·广东东莞·期中)氧气是参与“氧循环”的重要物质。
(1)图1中,红磷燃烧的现象是 。
(2)该反应的文字/符号表达式为 。
(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: 。
(4)分别用红磷和木炭按图1装置实验,测得压强结果如图3、图4,造成两图结果不同的原因是 。
【答案】(1)产生大量白烟,放出热量
(2)磷+氧气五氧化二磷/P+O2P2O5
(3)打开弹簧夹
(4)图3的原因是红磷消耗氧气生成固体物质,压强减小,减小的体积就是氧气的体积;图4的原因是木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体,使集气瓶内压强不变。
【详解】(1)图1中,红磷燃烧的现象是产生大量白烟,放出热量;
(2)在点燃的条件下,红磷与氧气反应生成五氧化二磷,文字表达式为:磷+氧气五氧化二磷,符号表达式为:P+O2P2O5;
(3)引起DE段气体压强变化的操作是打开弹簧夹,烧杯内水流入瓶内,气体体积缩小,气压增大;
(4)图3的原因是红磷消耗氧气生成固体物质,压强减小,减小的体积就是氧气的体积;
图4的原因是木炭燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体,使集气瓶内压强不变。
10.(24-25九年级上·四川内江·期末)实验探究是培养化学素养的重要途径,某化学兴趣小组进行了多种测定空气中氧气含量的实验。
实验一:用铜粉测定空气中氧气含量的装置如图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 ;该反应的化学方程式是 。
(2)完成下列表格:
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
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
25mL
15mL
9mL
(3)若测出结果偏小的原因可能是___________(填字母标号)。
A.铜粉不足 B.推拉注射器推筒次数不够
C.反应后没有将气球内的气体全部挤出 D.未冷却到室温就读数
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是 。
实验二:用红磷燃烧测定空气中氧气含量,利用传感器技术实时测定了集气瓶内的压强变化,结果如图所示。
(5)b~c段压强增大的原因是 。
(6)d~e段对应的实验操作是 。
【答案】(1) 固体粉末由红色变为黑色
(2)15%
(3)ABD
(4)只能与空气中的氧气反应,且生成物不能是气体
(5)红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大
(6)温度回到室温后,打开弹簧夹
【详解】(1)硬质玻璃管内发生反应为铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,现象是:红色固体变为黑色;该反应的化学方程式是。
(2)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应消耗了氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器活塞右移,注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积,则实验测得空气中氧气的体积分数为。
(3)A、铜粉不足,氧气可能没有消耗完,会造成测定结果偏小,A符合题意;
B、推拉注射器次数过少,则氧气可能没有完全反应,会造成测定结果偏小,B符合题意;
C、反应后没有将气球内的气体全部挤出,则注射器活塞推进距离偏大,会造成测定结果偏大,C不符合题意;
D、没有冷却至室温就读数,装置内气压偏高,注射器活塞推进距离偏小,会造成测定结果偏小,D符合题意。
故选ABD。
(4)从“测定空气成分中氧气含量的实验思路”分析,设计该实验时,所选主要药品需要满足的条件是只能与空气中的氧气反应,且生成物不能是气体。
(5)b~c 段压强增大的原因是红磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,压强增大。
(6)d~e 段瓶内气压增大,对应的操作是打开弹簧夹,水进入集气瓶,气体体积变小,压强变大。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。