内容正文:
第二单元 空气和氧气
专题1 空气中氧气含量的测定
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1.【教材P30素材改编】实验是科学探究的重要方法,如图是研究空气成分所用的装置示意图,下列有关说法正确的是 ( )
A. 该实验开始前应先检查装置气密性
B. 实验中银白色的固体汞变为红色粉末
C. 实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气
D. 实验结束后,玻璃钟罩内液面低于汞槽中液面
A
类型1 教材基础实验
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解析:汞在常温下为液体,汞和氧气反应生成固体氧化汞,氧化汞是红色的粉末,所以实验过程中观察到部分银白色的液态汞变为红色粉末,B错误;汞消耗了密闭体系内的氧气,不只消耗曲颈甑内的氧气,C错误;实验结束后,由于密闭容器内氧气被消耗,压强变小,因此玻璃钟罩内液面应该高于汞槽中的液面,D错误。
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2. (唐山遵化期中)(1)小强按如图所示装置测定空气中氧气含量时,弹簧夹最合理的打开时间是_________________________。红磷燃烧的实验现象是_______________,放出热量。该反应的文字表达式为
_________________________________。
(2)该实验测得进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气
体积的,说明空气中氧气的体积约占空气的_____。
由此实验我们还可推知氮气的物理性质为__________________。
红磷熄灭并冷却至室温后
红磷 + 氧气 五氧化二磷
难溶于水
产生大量白烟
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3. 为测定空气中氧气的含量,某同学将实验改进(如图所示),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法错误的是 ( )
A. 待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
B. 该实验红磷要足量
C. 实验结束后试管内的气体主要为氮气
D. 改进后的装置能减少误差,且对
环境更友好
类型2 创新教材实验装置
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解析:待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,由于氧气被消耗,装置内压强变小,注射器活塞向左移动,A错误;实验过程中红磷要足量,以减少实验误差,B正确;空气中主要含氮气和氧气,红磷燃烧消耗了氧气,实验结束后试管内气体的主要成分为氮气,C正确;改进后,反应在密闭环境中进行,生成的五氧化二磷不会扩散出去,比较环保,且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶时,气体因受热膨胀逸出,因此能减少误差,D正确。
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4.【创新实验】暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的生锈。有同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒流入玻璃瓶(容积
为250 mL)中的水的体积为45 mL(铁粉生锈需
消耗氧气,铁生锈消耗的水忽略不计)。下列
说法错误的是 ( )
D
类型3 更换教材实验试剂
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A. 实验前必须检查装置的气密性
B. 若实验测得空气中氧气的体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
C. 通过本次实验测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D. 不用等温度计示数恢复至实验前的温度就可以记录量筒内剩余水的体积
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解析:铁生锈消耗氧气,使装置内的气压减小,进入玻璃瓶中水的体积就是消耗氧气的体积,玻璃瓶内空气的体积是(250-20) mL=230 mL,进入水的体积是45 mL,即氧气的体积是45 mL,因此氧气的体积分数= ×100%≈19.6%。应该等温度计的示数恢复至实验前的温度后,才能记录量筒内剩余水的体积,如果提前读数,进入玻璃瓶中的水偏少,导致实验结果偏低,D错误。
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5.【数字化实验】如图1是某化学兴趣小组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是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法错误的是 ( )
类型4 利用传感器测定氧气的含量
D
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A. BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐降低且氧气已被消耗
C. DE段气压增大的主要原因是打开弹簧夹后,烧杯中的水进入集气瓶中,集气瓶内气体体积减小
D. 若用蜡烛代替红磷,结果与图2基本一致
解析:用蜡烛代替红磷,蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,集气瓶内气压变化趋势与图2不一致,故D错误。
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