内容正文:
专题04 空气的组成及应用
3大高频考点概览
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气污染与防治
考点03 空气中氧气含量的测定
地 城
考点01
空气的成分及其性质和用途
1.(24-25九上·福建泉州第五中学·期中)中国化学之父徐寿先生在《化学鉴原》编译中称一种气体为“养气”,意为“养气之质”,体现了人的生存离不开它,这种气体即为氧气。下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
B.氧气可以支持燃烧,常用作火箭发射的高能燃料
C.气态氧气是无色无味的,所以液态氧气也没有颜色
D.氧气可用于医疗急救
【答案】D
【详解】A、氧气不易溶于水,鱼类能在水中生存,是因为水中有少量溶解氧,氧气能供给呼吸,说法错误,不符合题意;
B、氧气可以支持燃烧,常用作火箭发射的助燃剂,氧气不具有可燃性,不能用作火箭发射的高能燃料,说法错误,不符合题意;
C、气态氧气是无色无味的,液态氧气为淡蓝色,说法错误,不符合题意;
D、氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.(24-25九上·福建泉州四校·期中)下列物质的用途与性质对应关系不合理的是
A.金刚石切割玻璃——硬度大
B.镁粉制烟花——能燃烧发出耀眼白光
C.氦气填充探空气球——密度比空气小
D.氧气用于医疗急救——助燃性
【答案】D
【详解】A、金刚石硬度很大,可用于切割玻璃,故选项用途与性质对应关系正确;
B、镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作烟花,故选项用途与性质对应关系正确;
C、氦气密度比空气小,因此可用于填充探空气球,故选项用途与性质对应关系正确;
D、氧气能供给胡须,因此可用于医疗急救,故选项用途与性质对应关系错误。
故选:D。
3.(23-24九上·福建泉州第七中学等校·期中)小明同学对部分物质的性质和用途进行了如下归纳,其中正确的是
A.氧气性质较活泼—光合作用的原料
B.氦气的密度很小且化学性质稳定—探空气球
C.稀有气体通电时能发出不同颜色的光—用于保护气
D.氮气的化学性质稳定—灭火
【答案】B
【详解】A、光合作用的原料是二氧化碳,不是氧气,故A不符合题意;
B、氦气的密度很小且稳定,可用作探空气球,故B符合题意;
C、不同稀有气体能吸收或反射不同波长的光,故通电时发出不同颜色光,常用于霓虹灯,故C不符合题意;
D、氮气的化学性质稳定,能够填充食品包装袋以防腐,故D不符合题意。
故选:B。
4.(23-24九上·福建福州第十九中学·期中)下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.磷燃烧产生大量白烟,可用烟雾弹 B.氮气性质稳定,常用于保护气
C.稀有气体通电发光,可用做霓虹灯 D.氧气具有助燃性,可供给呼吸
【答案】D
【详解】A、磷燃烧产生大量白烟,则可用于制作烟雾弹,故选项说法正确;
B、氮气化学性质稳定,一般条件下不与其他物质发生化学反应,则常用作保护气,故选项说法正确;
C、稀有气体通电后可以发光,则可用作霓虹灯的电光源,故选项说法正确;
D、氧气具有助燃性,可用作助燃剂,该性质与可以供给呼吸无关,故选项说法错误。
故选D。
5.(23-24九上·福建厦门第一中学·期中)物质的性质决定其用途,下列物质的性质与用途对应错误的是
A.氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐
B.氧气具有助燃性,作燃料
C.稀有气体通电时发光,可制作霓虹灯
D.氢气密度小,作探空气球
【答案】B
【详解】A、氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,用于食品防腐,故A对应正确;
B、氧气具有助燃性,但不具有可燃性,不可用作燃料,故B对应错误;
C、稀有气体通电会发出不同颜色的光,可制作霓虹灯,故C对应正确;
D、氢气密度小,可用作探空气球,故D对应正确;
故选:B。
6.(23-24九上·福建福州第一中学·期中)空气是宝贵的自然资源,其中含有多种气体成分。下列说法正确的是
A.氮气的质量约占空气质量的78%
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可作燃料
C.稀有气体充入灯泡制作霓虹灯是利用其物理性质
D.减少二氧化碳的排放主要是为了防治空气污染
【答案】C
【详解】A、氮气的体积约占空气体积的78%,故A错误;
B、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有助燃性,不能作燃料,故B错误;
C、稀有气体通电能发出不同颜色的光,可制作霓虹灯,利用的是其物理性质,故C正确;
D、二氧化碳排放会引起温室效应,减少二氧化碳的排放主要是为了预防温室效应,故D错误;
故选C。
7.(24-25九上·福建龙岩漳平·期中)下列物质的性质与用途不匹配的是
A.一氧化碳有可燃性—用作家用燃料
B.氧气具有助燃性—用作火箭发射燃料
C.稀有气体通电会发光—用作电光源
D.镁燃烧能发出耀眼白光—用作照明弹
【答案】B
【详解】A、一氧化碳有可燃性,用作家用燃料,该选项不符合题意;
B、氧气具有助燃性,可作助燃剂,而不是燃料,该选项符合题意;
C、稀有气体通电会发光,则可作电光源,该选项不符合题意;
D、镁燃烧能发出耀眼白光,则用作照明弹,该选项不符合题意。
故选B。
8.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)10月13日,美国太空探索技术公司(spaceX)新一代重型火箭“星舰”进行第五次试射,实现了“筷子夹火箭”-----成功接住一级助推器,实现了人类航空史的一次重大突破。已知星舰的燃料是液态甲烷(CH4),同时液氧在星舰的发射中发挥重要作用,下列说法不正确的是
A.液氧的化学式是O2
B.液氧和液态甲烷均具有可燃性
C.火箭燃烧燃烧过程中实现了能量转化,释放出热量
D.利用甲烷替代氢气做燃料,可能的原因是容易得到,便于储存,生产成本低
【答案】B
【详解】A、液氧是氧气的液态形式,化学式为O2;选项正确;
B、液态甲烷具有可燃性,液氧不具有可燃性,液氧具有助燃性,选项错误;
C、火箭燃烧燃烧过程化学能转化成内能,内能有转化成了机械能,选项正确;
D、利用甲烷替代氢气做燃料,可能的原因是容易得到,便于储存,生产成本低,选项正确;
故选B。
9.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是
A.氮气含量约占空气质量的78%
B.空气质量指数越高,空气质量越好
C.氧气能助燃,可以作燃料
D.空气中的各种成分保持着它们各自的性质
【答案】D
【详解】A、空气中,氮气约占空气体积的78%,故A不符合题意;
B、空气质量指数越高,空气质量越差,故B不符合题意;
C、氧气具有助燃性,能助燃,可以作助燃剂,不具有可燃性,不能作燃料,故C不符合题意;
D、空气中的各种成分保持着它们各自的性质,相互之间没有发生化学变化,故D符合题意。
故选D。
10.(24-25九上·福建三明三元区·期中)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法正确的是
A.火星大气中氮气的含量最高 B.火星大气属于纯净物
C.火星大气不含稀有气体 D.火星上氧气的含量远低于地球
【答案】D
【详解】A、由图示可知,火星大气中二氧化碳的含量最高,体积分数为95.3%,该选项说法不正确;
B、火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气等,属于混合物,该选项说法不正确;
C、火星大气中含有氩气,氩气属于稀有气体,该选项说法不正确;
D、地球上氧气的体积分数约为21%,火星上氧气的含量远低于地球,该选项说法正确;
故选:D。
11.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)中国“天问一号”探测器成功着陆火星,搭载的“祝融号”火星车测得的火星低层大气的主要成分如下表:
气体成分
二氧化碳
氮气
氩气
氧气
其他
体积分数%
95.32
2.7
1.6
0.13
0.25
(1)火星低层大气属于 (“纯净物”或“混合物”)。
(2)火星低层大气中体积含量最多的气体是 (用化学符号表示)。
(3)火星低层大气中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是 (填名称)。
(4)鉴别“火星低层大气”和空气,可采用的化学方法是:分别取两气体样品于集气瓶中, (填操作),产生 现象的为“火星低层大气”。
(5)火星拥有丰富的金属矿物和一些资源。“火星车”可采集回火星样品,样品存放在充满氮气的密封箱内。从氮气性质的角度解释其原因:常温下, 。
【答案】(1)混合物
(2)CO2
(3)氧
(4) 通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
(5)氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应
【详解】(1)因为火星低层大气由二氧化碳、氮气等多种物质组成,所以属于混合物。
(2)由表格可知二氧化碳体积分数为95.32%,是体积含量最多的气体,其化学式为CO2。
(3)地球地壳中含量最多的元素是氧元素,火星低层大气中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,可知该元素是氧元素。
(4)空气中二氧化碳浓度较低,不能使澄清石灰水变浑浊,而火星低层大气中二氧化碳体积分数为95.32%,可通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,说明是“火星低层大气”。
(5)氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应,可防止样品被氧化变质。
12.(23-24九上·福建福州鼓楼区三牧中学·期中)氧气是生产生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途,下列属于氧气用途的是___________。(填字母)
A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭 D.霓虹灯
【答案】(1)AC
【详解】(1)A、医疗急救是利用氧气能供给病人呼吸,符合题意;
B、食品防腐通常使用氮气,不能使用氧气,氧气反而会加快食品的变质,不符合题意;
C、航天火箭可利用氧气能支持燃烧的性质,氧气作助燃剂,符合题意;
D、霓虹灯主要是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光的性质,氧气不具有这样的性质,所以没有相应的用途,不符合题意。
故选:AC。
13.(24-25九上·福建福州长乐区·期中)化学在生活、生产、科技等领域发挥着重要的作用,请回答下列问题:
(1)薯片是易碎、易潮的松脆食品,通常在其密封塑料包装袋中充入一种气体,从食品卫生、食品安全和经济角度综合考虑,猜测薯片包装袋内常用的填充气是 ,空气中该气体的体积分数约为 。
【答案】(1) 氮气/N2 78%
【详解】(1)薯片包装袋内常用的填充气是氮气,氮气的化学性质稳定,不易发生反应,常用作食品保护气;氮气约占空气体积的78%;
14.(24-25九上·福建宁德福鼎·期中)化学就在我们身边。
(4)空气中的 通电时发出不同颜色的光,可用于夜景工程——霓虹灯。
【答案】(4)稀有气体
【详解】(4)空气中的稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可用于夜景工程——霓虹灯,故填:稀有气体;
15.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)学习化学后,同学们发现化学与生活紧密相连,请回答下列问题:
(1)可作食品保护气的是 (填化学式),这是因为该气体 。
【答案】(1) N2 化学性质不活泼
【详解】(1)可作食品保护气的是氮气(N2),这是因为氮气化学性质不活泼。
地 城
考点02
空气污染与防治
1.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)校园微型空气质量监测站的使用,能提高学生保护环境的意识。下列说法不正确的是
A.空气质量指数越低,空气质量越好
B.空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气
C.二氧化硫会导致酸雨
D.二氧化碳会造成温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物
【答案】D
【详解】A、空气质量指数越低,空气质量越好,说法正确,不符合题意;
B、空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气,约占78%,说法正确,不符合题意;
C、二氧化硫是造成酸雨的主要气体之一,说法正确,不符合题意;
D、二氧化碳排放过多会造成温室效应加剧,但二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误,符合题意。
故选:D。
2.(23-24九上·福建泉州第五中学·期中)2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法不符合这一主题的是
A.煤炭脱硫处理,有效减少酸雨的产生
B.采用绿色工艺,减少化工污染
C.使用新型可降解塑料,减少“白色污染”
D.禁止使用化石燃料,防止产生雾霾
【答案】D
【详解】A、煤炭脱硫处理,有效减少酸雨的产生,有利于保护空气,该做法符合主题,故A选项不符合题意;
B、采用绿色工艺,减少化工污染,有利于保护环境,该做法符合主题,故B选项不符合题意;
C、使用新型的可降解塑料,能减少“白色污染”,该做法符合主题,故C选项不符合题意;
D、化石燃料是当今世界最重要的能源,禁止使用化石燃料是不现实的,该做法不符合主题,故D选项符合题意。
故选D。
3.(24-25九上·福建漳州龙海区·期中)坚持“人与自然和谐共生”,“让山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。下列有关环境问题说法正确的是
A.氮气属于污染性气体
B.二氧化碳过多,会形成酸雨
C.空气质量指数越大则空气质量越好
D.地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少
【答案】D
【详解】A、氮气是空气的组成成分之一,不属于污染性气体,故A错误;
B、二氧化碳过多,会加剧温室效应,故B错误;
C、空气质量指数越大,则空气质量越差,故C错误;
D、地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,故D正确。
故选D。
4.(24-25九上·福建厦门同安区·期中)微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,下列不属于其检测范围的是
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C. D.一氧化碳
【答案】A
【详解】目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和臭氧;二氧化碳属于空气的成分之一,不属于空气污染物,则属于检测范围内的有害气体有PM2.5、二氧化硫、一氧化碳。
故选A。
5.(24-25九上·福建漳州第一中学·期中)新质生产力是一种以创新为主导的先进生产力,它具有高科技、高效能、高质量的特征,我国以科技创新为主导,在航空航天、能源开发、智慧农业等领域都取得诸多新成果。请结合图文信息,完成下面小题的相关问题。
(3)新质生产力以人与自然和谐共生为导向,在节约资源和环境保护方面有着重要意义。如提高水资源的利用率;降低二氧化硫、 等污染物的排放。
【答案】(3)一氧化碳
【详解】(3)发展新质生产力能降低二氧化硫二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等污染物的排放。故填:一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物等合理即可。
6.(24-25九上·福建福州仓山区·期中)经过一段时间的化学学习,某学校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣,开启了跨学科项目之旅。
任务一:对空气质量检测展开活动
(1)该小组根据图1的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
301~500
空气质量
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图2所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是 。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图3。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图3观察一氧化碳浓度最大的时间段是 ,原因可能是 。
(4)兴趣小组通过项目化学习,一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是 。
【答案】(1)轻度污染
(2)太阳能转为电能
(3) 早晨(或t1) 上班高峰期,汽车尾气产生较多,导致一氧化碳浓度含量最大
(4)使用清洁能源、加强空气质量监测、积极种树等
【详解】(1)由图1可知,污染指数介于,属于轻度污染,故填:轻度污染。
(2)太阳能板工作时发生的能量转化是太阳能转化为电能,故填:太阳能转为电能。
(3)由图3观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨(或t1),原因可能是上班高峰期,汽车尾气产生较多,导致一氧化碳浓度含量最大,故填:早晨(或t1);上班高峰期,汽车尾气产生较多,导致一氧化碳浓度含量最大。
(4)使用清洁能源、加强空气质量监测、积极种树等都可以保护空气,故填:使用清洁能源、加强空气质量监测、积极种树等。
地 城
考点03
空气中氧气含量的测定
1.(24-25九上·福建泉州南安·期中)用如图装置完成测定空气中氧气含量的实验,瓶内空气体积为,该装置气密性良好。下列叙述正确的是( )
A.红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B.使用量程为的量筒使数据更精准
C.装置缺少止水夹,无法完成实验目的 D.集气瓶内液面先下降后上升
【答案】D
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,注意烟为固态、雾为液态,此项不符合题意;
B、由瓶内空气体积为100mL、氧气体积大约占空气体积的五分之一可知,量筒的量程为20mL时数据更精准,此项不符合题意;
C、该装置的实验原理为:红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,待装置冷却至室温时,量筒中的水会倒吸入集气瓶中,倒吸的水的体积大约等于集气瓶中氧气的体积,与装置是否缺少止水夹无直接关系,此项不符合题意;
D、红磷燃烧时放热,使集气瓶内气压增大,液体被压入导管中,集气瓶中液面下降;随着氧气被消耗,集气瓶中气压逐渐减小,量筒中的水倒吸入集气瓶中,导致集气瓶中液面上升,故集气瓶内液面先下降后上升,此项符合题意。
故选D。
2.(24-25九上·福建厦门莲花中学·期中)用图1所示实验装置测定空气中氧气的含量,图2是实验过程中集气瓶内的气压变化曲线。下列说法错误的是
A.图1中红磷燃烧的现象:产生黄色火焰,放热,有大量白烟
B.图2中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入集气瓶
C.图2中CD段气压变化的原因是瓶中氧气被消耗、温度降低至室温
D.实验前集气瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1,实验后烧杯中剩余水的体积为V2,计算空气中氧气体积分数的表达式为:
【答案】B
【详解】A、图1中红磷燃烧的现象:产生黄色火焰,放热,产生大量白烟,该选项说法正确;
B、图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热,导致气体膨胀气压增大,该选项说法错误;
C、图2中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗,该选项说法正确;
D、实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1,实验后烧杯中剩余水的体积为V2,烧杯中减少的水的体积即为消耗氧气的体积,则空气中氧气体积分数的表达式为: ,故D说法正确;
故选:B。
3.(24-25九上·福建厦门双十中学·期中)实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验进行如图改进,以下说法错误的是
A.脱氧剂必须足量
B.脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应
C.拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体,在汞槽中起到液封作用
D.量筒中预先装50mL水,实验结束时液面下降至约30mL处
【答案】D
【详解】A、脱氧剂必须足量,从而消耗尽装置内的所有氧气,减小实验误差,故A选项不符合题意;
B、测定空气中氧气含量时,脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应,不然会导致测定结果偏大,故B选项不符合题意;
C、汞为液体,在汞槽中起到液封的作用,使得反应在密闭条件下进行,减小实验误差,故C选项不符合题意;
D、瓶内氧气的体积=150mL×=30mL,所以倒吸入集气瓶中水的体积为30mL,量筒内液面下降至约50mL-30mL=20mL处,故D选项符合题意。
故选D。
4.(23-24九上·福建宁德福鼎·期中)为了测定空气中氧气的含量,将红磷平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖,通电使红磷燃烧,充分反应后,断开电源,冷却至室温后,调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。关于该实验说法正确的是
A.该实验可用硫代替红磷 B.红磷用量越多,测得的氧气含量越高
C.最终装置A中液面的刻度约至10cm处 D.为了减小实验误差,装置气密性要好
【答案】D
【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫,装置中的压强几乎不变,则不能用于测定空气中氧气的含量,该选项说法不正确;
B、该实验中红磷要足量,能将氧气完全消耗,但空气中氧气的含量一定,并不是红磷用量越多,测得氧气的含量就越高,该选项说法不正确;
C、由于氧气约占空气体积的五分之一,则该装置中氧气的含量约为,而进入的水的体积即为氧气的体积,则最终装置A中液面的刻度约至15mL-3mL=12mL,该选项说法不正确;
D、该装置气密性必须良好,才能保证装置气密性良好,该选项说法正确。
故选D。
5.(23-24九上·福建福州第十九中学·期中)利用如图装置验证了空气中氧气的含量.下列叙述错误的是
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.若试管未完全冷却就读数,则所测氧气含量偏小
D.最终量筒中液面约降至刻度线处
【答案】D
【详解】A、实验前需要检查装置的气密性,防止装置漏气,导致实验失败,故选项说法正确;
B、白磷可以与氧气燃烧生成固体五氧化二磷,则实验中白磷的作用是消耗试管中的氧气,故选项说法正确;
C、若试管未完全冷却就读数,则装置中的气体温度较高,处于膨胀状态,吸入水的体积偏小,导致所测氧气含量偏小,故选项说法正确;
D、氧气约占空气总体积的五分之一,试管的总体积为130mL,则氧气的体积约为130mL=26mL,吸入水的体积约为26mL,量筒中剩余水的体积约为50mL-26mL=24mL,故选项说法错误。
故选D。
6.(24-25九上·福建宁德福鼎·期中)某化学兴趣小组利用右图装置测定空气中氧气的含量,检查装置气密性后,用电阻丝点燃红磷,充分反应后,断开电源,冷却至室温。下列说法正确的是
A.红磷燃烧产生大量白雾
B.实验中气球先变大后变小
C.红磷用量不影响实验结果
D.实验结束时左侧液面上升至刻度 1
【答案】B
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,说法错误,不符合题意;
B、红磷燃烧放热,温度升高,压强增大,所以气球先膨胀;由于红磷燃烧消耗氧气,则反应结束冷却至室温后,容器内压强小于初始压强,所以气球后变瘪,因此实验中气球先变大后变小,说法正确,符合题意;
C、红磷用量会影响实验结果,若红磷的量不足,则不能将装置内的氧气耗尽,从而导致实验结果偏小,因此红磷要足量,说法错误,不符合题意;
D、氧气约占空气总体积的五分之一,红磷燃烧消耗氧气,因此实验结束时左侧液面上升至刻度4,说法错误,不符合题意。
故选:B。
7.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶中的气压变化(图1),点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹。集气瓶内气压的变化情况如图 2,下列说法正确的是
A.BC段气压增大的是因为红磷燃烧生成了气体
B.CD段气压减小的原因只有瓶内温度逐渐降低
C.DE段气压增大的主要原因是打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷进行实验,集气瓶中的气压变化与图2基本一致
【答案】C
【详解】A、BC段气压增大是因为红磷燃烧放出热量,造成气体受热膨胀,压强增大,选项错误;
B、CD段气压减小的原因有红磷燃烧消耗氧气和温度降低,主要原因是红磷燃烧消耗氧气,选项错误;
C、D点压强得到最低,说明此时集气瓶已经恢复到室温,DE段气压增大,是因为打开了弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶后,气体体积减小,压强增大,选项正确;
D、木炭代替红磷完成此实验,木炭在空气中燃烧有气体生成,集气瓶内气压变化趋势与图2不一致,选项错误;
故选C。
8.(24-25九上·福建厦门同安区·期中)图1是利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置图,图2是利用传感器实时测定该实验的压强、温度和氧气浓度变化的曲线图。实验结束后,冷却至室温,打开弹簧夹,量筒剩余液体体积为76mL。下列叙述错误的是
A.根据量筒剩余液体体积,可测出空气中氧气体积分数为21%
B.分析图2,DE段压强瞬间变大的操作是打开了弹簧夹
C.X为温度变化曲线,Y为氧气浓度变化曲线
D.该实验说明红磷燃烧不能完全消耗玻璃瓶中的氧气
【答案】A
【详解】A 、量筒内减少的水的体积就是消耗的氧气的体积,根据量筒剩余液体体积为 76mL,可算出消耗氧气的体积=100mL-76mL=24mL,瓶内空气体积=250mL-50mL=200mL,从而测出空气中氧气体积分数=,说法错误,符合题意;
B 、分析图 2,DE 段压强瞬间变大的操作是打开弹簧夹,水进入集气瓶,气体体减小,气压增大,说法正确,不符合题意;
C 、红磷燃烧放热,温度升高,反应结束后温度逐渐恢复到室温,所以 X 为温度变化曲线;红磷燃烧消耗氧气,氧气浓度逐渐降低,所以 Y 为氧气浓度变化曲线,说法正确,不符合题意;
D、由图 2可知,Y 为氧气浓度变化曲线,红磷燃烧不能完全消耗玻璃瓶中的氧气,说法正确,不符合题意。
故选A。
9.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)空气中氧气含量测定的再认识。
(1)图1实验是用红磷测定空气中氧气的含量。
①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(或符号)表达式 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
③红磷燃烧的现象是 。
(2)某兴趣小组将实验装置进行改进(图2),在该实验中,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。甲组同学用图2装置进行实验测定空气中氧气的含量。实验过程有关数据记录如下:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
①表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为 (得数精确到0.1%)。
②与红磷燃烧法(图1)相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 (答一点)。
【答案】(1) 充分消耗装置内的氧气,使测量结果更准确 / 化合反应 产生大量白烟,放热
(2) 20.2% 更环保(合理即可)
【详解】(1)①该实验的原理是红磷燃烧消耗氧气,同时生成固体,导致装置内气压降低,燃烧停止且温度恢复室温后,进入装置的水的体积即为装置内原有氧气的体积,据此推算空气中氧气的含量。若红磷不足,则氧气有剩余,装置内气压下降幅度偏小,导致测定结果偏小,因此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。
②红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:,符号表达式为:;
该反应由两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
③红磷燃烧的现象是产生大量白烟,放热。
(2)①根据图2,广口瓶容积为150mL,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,实验开始时量筒中液面的刻度为50mL,实验结束后量筒中液面的刻度为19.7mL,说明广口瓶内氧气的体积为,则广口瓶中氧气的体积分数为。
②与红磷燃烧法(图1)相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量,可以避免红磷在集气瓶外燃烧产生的五氧化二磷污染空气,也可以避免磷伸入集气瓶过慢导致瓶内气体受热外逸造成的实验误差,还可以将氧气消耗得更彻底,因此改进后的优点是更环保、实验数据更准确。
10.(24-25九上·福建漳州龙海区·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。
11.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)排放含磷废水会使水体污染。为除去并收集再利用废水中的磷,某小组开展下列研究。
Ⅱ.收集再利用废水中的磷
Ⅰ级吸附后除去的含磷物质(磷酸盐)可经过净化提纯得到用途广泛的单质磷。这让同学们联想到在教材中,化学实验室可用红磷或白磷测定空气中氧气的含量,请回答以下问题
(3)请写出红磷燃烧符号表达式(或化学方程式)为 。
(4)根据图像分析,两次实验中,可燃物为 (填“红磷”或“白磷”)时,实验结果更准确;理由是 。
(5)实验装置如图1所示,集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,理论上量筒内的水应减少的体积约为 mL。
【答案】(3)/
(4) 白磷 白磷消耗氧气更彻底(合理即可)
(5)40
【详解】(3)红磷燃烧生成五氧化二磷,符号表达式和反应方程式分别为:、;
(4)白磷消耗氧气更彻底,所以可燃物选用白磷,实验结果更准确;
(5)集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,则瓶内气体体积为220mL-20mL=200mL,空气中约有五分之一体积氧气,所以理论上量筒内的水应减少的体积约为。
12.(24-25九上·福建龙岩漳平·期中)某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时,多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的。为了找出原因,他们继续进行探究。
【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气?
【查阅资料】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷被点燃。
【实验原理】
(1)红磷 ,使得集气瓶中 ,打开弹簧夹,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中,压入水的体积等于 。集气瓶中水的作用: 。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。
【实验分析】
(2)图1中红磷燃烧的现象为 。
(3)图2中BC段发生反应的符号表达式为 。
(4)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(5)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。他们尝试用如图装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数,量筒中装有50mL水,记录相关数据如下表所示:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(6)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。
(7)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 燃烧消耗氧气 压强减小 消耗的氧气的体积 加速冷却,吸收五氧化二磷,防止污染空气
(2)产生大量白烟,放出热量
(3)
(4)白磷燃烧消耗氧气
(5)不能
(6)20.2%
(7)偏小
【详解】(1)用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验原理是: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,使得集气瓶中气体减少,压强减小,打开弹簧夹,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中,压入水的体积等于消耗氧气的体积;
该实验需要冷却至室温后打开弹簧夹,集气瓶中的水可起到吸收热量,加速冷却的作用,红磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,散逸到空气中会污染空气,五氧化二磷能与水反应,故水的作用是:吸收五氧化二磷,防止污染空气,故填:加速冷却,吸收五氧化二磷,防止污染空气;
(2)图1中红磷燃烧的现象为:产生大量白烟,放出热量;
(3)图2中BC段发生反应为红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:;
(4)图2中DE段氧气浓度下降,是因为白磷燃烧消耗氧气;
(5)由图2可知,C点时红磷熄灭,此时氧气浓度不是零,说明红磷燃烧不能耗尽空气中的氧气;
(6)该实验是利用铁粉消耗氧气,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,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,故根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为:;
(7)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,俯视读数,读取数值大于实际数值,则测得进入集气瓶中水的体积偏小,则测得的氧气体积分数会偏小。
13.(24-25九上·福建福州马尾区·期中)化学是一门以实验为基础的科学,实验是学习化学的一条重要途径。根据以下实验解答下列问题:
(1)如图是测定空气中氧气含量的实验装置。实验中能得出“氧气约占空气总体积五分之一”结论的实验现象是 。
(2)不能用铁丝代替红磷的原因是 。
(3)此实验得出氮气的相关化学性质是 。
(4)红磷在氧气中燃烧的化学反应文字表达式 。
(5)实验室中的酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水﹐以任意比互溶,常用作酒精灯和内燃机的燃料,是一种绿色能源,当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后与氧气反应燃烧生成水和二氧化碳。
①根据以上叙述,可归纳出酒精的物理性质是 ;化学性质是 ;酒精的用途是 。
②向燃着的酒精灯内添加酒精可能造成的不良后果 。
③实验中,不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来,合理简单的灭火措施是 。
④酒精燃烧的化学反应文字表达式 。
【答案】(1)进入集气瓶中的水约占空气体积的五分之一
(2)铁丝在空气中不能燃烧
(3)不可燃也不助燃
(4)
(5) 无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶 可燃性 可作燃料 引起火灾 用湿抹布盖灭
【详解】(1)红磷燃烧消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶中,且进入的水的体积为消耗的氧气的体积,则实验中能得出“氧气约占空气总体积五分之一”结论的实验现象是进入集气瓶中的水的体积约占空气体积的五分之一。
(2)铁丝在空气中不能燃烧,则不能消耗氧气。
(3)红磷在剩余气体中会熄灭,而剩余气体主要为氮气,则说明氮气不可燃也不助燃。
(4)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:。
(5)①酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,这些性质不需要通过化学变化表现出来,属于酒精的物理性质;
酒精具有可燃性,需要通过化学变化表现出来,属于酒精的化学性质;
酒精具有可燃性,常用做燃料。
②向燃着的酒精灯里添加酒精时,容易引起火灾,造成安全事故。
③实验中,不小心将酒精灯碰倒,酒精洒出在桌上燃烧起来,应用湿抹布盖灭。
④酒精燃烧生成二氧化碳和水,反应的文字表达式为:。
14.(24-25九上·福建福州台江区·期中)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。小明建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型:
运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究: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份混合物。
【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。
【操作与观察】
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量,写出该反应的文字表达式: ,止水夹最佳打开时间是 (填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验反思】
(3)图乙装置和图甲装置对比,其优点是 (写一条)。
运用上述思维模型,小明又设计了图丙的实验装置,试猜想铜粉可代替红磷的主要原因(写两条) 。
【答案】(1)反应转化
(2) 红磷+氧气五氧化二磷 冷却到室温 红磷燃烧消耗氧气,瓶内压强小于大气压,导致烧杯内的水被压入集气瓶
(3) 实验结果更准确、更环保等(合理即可) 铜粉只与氧气反应,生成物是固体
【详解】(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的反应转化;
(2)红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷,按图甲装置测定空气中氧气含量,若温度没有冷却到室温,压强变化小,造成测量结果偏小,为防止产生误差,需要冷却至室温,则止水夹最佳打开时间是冷却到室温,由于红磷燃烧消耗了氧气,装置内气体体积减小,压强变小,在外界大气压的作用下水能倒吸入集气瓶;
(3)图乙装置始终密闭,防止气体逸出,测定结果更准确,可防止五氧化二磷逸出装置物质空气,更环保;
铜粉可代替红磷的主要原因是铜粉只与氧气反应,生成物是固体。
15.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究:
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同,产物也相同。
【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。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置,利用放大镜聚焦太阳光,提高白磷的温度,用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性:将注射器活塞往外拉,松开双手后,观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水,注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积),获得的实验数据记录如下:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
38.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.4
2.0
2.0
2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析,实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析,计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%),测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)/
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气,使瓶内压强小于外界大气压
(3)活塞回到原位置
(4)白磷燃烧消耗氧气,同时放出热量,使装置内气体受热膨胀,此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响
(5) 16.4% 小
【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,符号表达式为;文字表达式为:。
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气,使瓶内压强小于外界大气压,在大气压作用下,水倒吸入集气瓶。
(3)将注射器活塞往外拉,松开双手后,活塞回到原位置,则气密性良好(装置气密性良好时,拉动活塞后,装置内压强变化,松手后活塞因压强差回到原处)。
(4)白磷燃烧消耗氧气,同时放出热量,使装置内气体受热膨胀,此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响,所以注射器读数先变大。
(5)装置内空气总体积为;反应后注射器内剩余2.0mL空气,消耗氧气的体积为;则氧气的体积分数为 ;
空气中氧气的体积分数约为21%,测量结果比实际值小。
16.(24-25九上·福建福州台江区福州华伦中学·期中)图为“测定空气里氧气含量”的装置,“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应,左右隔板间距离为。
(1)实验中整理数据如下:
组别
一
二
三
四
五
六
氧气占空气体积百分比(%)
20
21
20
19
21
19
通过对实验数据分析,可得出氧气占空气体积的百分比为 。
(2)写出红磷燃烧的化学方程式: 。
(3)关于上述实验的有关说法正确的是_____。
A.接通电源一段时间后,电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B.实验时可以用硫粉代替红磷
C.反应结束后切断电源,冷却至室温后左右隔板间距离约为
D.若装置气密性不好,测得氧气占空气体积百分比偏小
【答案】(1)20%
(2)
(3)ACD
【详解】(1)氧气体积分数==20%,所以氧气占空气体积的百分比为20%;
(2)红磷和氧气点燃生成五氧化二磷,化学方程式为;
(3)A、接通电源一段时间,电热板上的红磷燃烧并产生大量的白烟,故选项说法正确;
B、硫粉在空气中燃烧,消耗氧气,生成二氧化硫气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来代替红磷测定空气中氧气含量,故选项说法错误;
C、氧气约占空气总体积的五分之一,左右隔板距离为20cm,氧气的体积为20cm×=4cm,实验结束切断电源冷却至室温后左右隔板距离约为20cm-4cm=16cm,故选项说法正确;
D、若装置气密性不好,在实验结束后冷却过程中,空气进入,使测得的氧气体积减小,所以氧气占空气体积百分比偏小,选项说法正确;
故选ACD。
17.(24-25九上·福建龙岩初级中学·期中)学习完测定空气中氧气的含量后,同学们对课本实验进行了改进:
(已知:白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷)
(1)如图1,红磷在瓶中燃烧产生大量 ,燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹,可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的1/5,写出该反应的符号表达式 。
(2)图2装置中,打开止水夹之前,气球的大小变化是 。
(3)图3装置中,若白磷量不足,活塞最终停在刻度线___________(填序号)。
A.4处 B.5处 C.4~5之间 D.3~4之间
(4)图4装置中,集气瓶中空气的体积为200mL,实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 。
(5)利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度,得到3条曲线,变化趋势如图6所示。
X曲线表示 (选填“温度”或“氧气浓度”变化趋势。压强曲线中,BC段气压变化的原因是 。
【答案】(1) 白烟
(2)先变大后变小
(3)C
(4)21.5%
(5) 温度 红磷燃烧放热
【详解】(1)如图1,红磷在瓶中燃烧产生大量白烟,放热,红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,反应的符号表达式是:;
(2)图2装置中,打开止水夹之前,气球的大小变化是先变大(红磷燃烧放热,气体膨胀)后变小(完全反应后温度降低,氧气消耗);
(3)氧气约占空气总体积的五分之一,图3装置中,若白磷量不足,活塞最终停在刻度线4~5之间,故答案为:C;
(4)图4装置中,集气瓶中空气的体积为200mL,实验结束时流入集气瓶的水的体积43mL,则测得的空气中氧气的体积分数为× 100% =21.5%。
(5)根据红磷燃烧放出热量,压强先升高,待完全反应后,逐渐恢复至室温分析,图中X表示温度变化;红磷燃烧放出热量,装置内的气体体积膨胀,压强增大,故压强曲线中,BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热。
18.(24-25九上·福建泉州四校·期中)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。兴趣小组建构了“混合物含量测定”的思维模型:
运用该模型对“测定空气中氧气的含量”进行实验探究:
【原理分析】
(1)利用某种化学物质消耗氧气以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。
【经典重现】兴趣小组用图1所示的方法测定空气中氧气的含量。
(2)写出红磷燃烧的符号表达式 ,止水夹最佳打开时间是 。
【改进实验1】兴趣小组用图2所示的实验装置进行实验。
实验步骤:①连接仪器并检查装置气密性;②接通电源,用发热电阻丝引燃足量红磷。③待红磷熄灭,选择最佳时间读数。
(3)若实验成功,该过程中左管液面的变化情况是 。与图1实验相比,图2实验的优点是 。(写一点)
【改进实验2】图3所示为兴趣小组用“暖贴”进行实验的装置图。将装有过量铁粉的暖贴吊在集气瓶中,在装置的上方连接氧气传感器,氧气体积分数变化的曲线如图所示。
(4)在实验过程中,氧气体积分数变化情况为 。
(5)根据曲线分析选择使用铁粉进行实验的理由是 。
【交流反思】
(6)运用上述思维模型,选择某种化学物质消耗氧气要满足的要求有 。(写一点)
【答案】(1)反应转化
(2) P+O2 P2O5 冷却到室温
(3) 先下降后上升 实验结果更准确、更环保(写一点)
(4)先减小后保持不变
(5)铁粉消耗氧气更彻底,所得数据会更接近于事实
(6)只与氧气反应,生成物是固体等(写一点)
【详解】(1)在利用某种化学物质消耗氧气以测定空气中氧气含量的实验中,通过让化学物质与氧气发生化学反应,将氧气从空气中 “转化” 为其他物质,从而导致空气的组成发生变化,实现对氧气含量的测定;这种方法是通过化学反应将氧气的存在形式进行了改变,而不是简单地将氧气从空气中分离或转移出来,所以属于思维模型中的 “反应转化”;
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:P+O2 P2O5;实验中止水夹最合理的打开时间是冷却到室温时,否则气体受热膨胀,占据了一定的体积,会导致测定结果偏小;
(3)实验过程中左管液面的变化情况是先下降后上升,是因为红磷燃烧放热,气体膨胀,导致液面下降,完全反应后氧气消耗,温度降低,气压减小,液面上升。较图1所示的实验,图2所示实验的优点是实验结果更准确、更环保。
(4)根据图3可知,在实验过程中,氧气体积分数变化的情况是先减小后保持不变;
(5)根据曲线分析选择使用铁粉进行实验的理由是铁粉消耗氧气更彻底,所得数据会更接近于事实;
(6)运用上述思维模型,物质只与空气中氧气反应,生成固体使得容器内气压减小,通过气压减小间接测量氧气的体积,选择某种化学物质消耗氧气要满足的要求有:只与氧气反应,生成物是固体等。
19.(23-24九上·福建厦门第一中学·期中)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量
用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:
I.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1mL
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应
III.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体(将气球中的气体挤回到集气瓶中)调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL。
(3)实验前,检查图2弹簧夹左侧装置气密性的方法为 。
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 (用含V1、V2的式子表示)。
(5)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平,读取V2时仰视,则测得的氧气体积分数 (选填“偏大”“偏小”)。
【答案】(3)夹紧弹簧夹,用手紧握集气瓶,若气球膨胀,则说明装置气密性良好
(4)
(5)偏大
【详解】(3)检查图2气密性时,夹紧弹簧夹,用手紧握集气瓶,若装置气密性良好,由于装置中的气体受热膨胀,则会观察到气球膨胀。
(4)由于进入的水的体积即为氧气的体积,则测得“富氧空气”中氧气的体积分数为。
(5)量取量筒时,应平视凹液面的最低处,若仰视读取V2,则V2读数会偏小,结合前面式子可知,测得氧气的体积分数会偏大。
20.(23-24九上·福建泉州第七中学等校·期中)拉瓦锡定量研究了空气的成分,人们沿着科学家的足迹,对反应物和装置进行了优化实验,下图为利用不同装置进行“测定空气中氧气含量”的实验。 据图回答下列问题:
(1)用图1装置进行实验时,实验中观察到红磷燃烧 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)图2中红磷从燃烧到熄灭的过程中,左侧活塞的变化情况是 。与图1的实验相比较,该装置的优点是 。(写一条)
(3)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,需要不断推拉注射器活塞的目的是 ,利用此装置(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 。造成该结果的原因可能是 (答一条即可)。
【答案】(1) 产生大量白烟,放热 4P+5O22P2O5
(2) 先向左后向右移动,并停留在约刻度“8”处 反应始终在密闭容器中,测量结果更准确,可以防止污染空气
(3) 保证氧气完全消耗 15% 装置漏气(或铜粉量不足)
【详解】(1)红磷燃烧的现象是:产生大量白烟,放热,红磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为:;
(2)①红磷燃烧放热,气体受热膨胀,所以左侧活塞会先向左移,又因为红磷燃烧消耗氧气导致装置内压强变小,又氧气约占空气体积的五分之一,10ml-10ml×=8ml,所以待红磷燃烧结束后,装置冷却到室温时,活塞会向右移,并停留在约刻度“8”位置;故答:先向左后向右移动,并停留在约刻度“8”位置;
②与图1的实验相比较,该装置的优点是:反应始终在密闭容器中,测量结果更准确,可以防止污染空气;
(3)①实验过程中,需要不断推拉注射器活塞保证氧气完全消耗;
②玻璃管容积为25mL,注射器原来刻度为15mL,说明原来空气总体积为25mL+15mL=40mL,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,说明消耗氧气的体积为15mL-9mL=6mL,则该实验测得的氧气体积分数=;
③氧气在空气中的体积分数约为21%,现在测定结果偏低,可能原因有:装置漏气(或铜粉量不足)。
21.(24-25九上·福建厦门外国语学校·)某实验小组对教材中测定空气中氧气的含量实验如图1进行改进。
【改进实验1】
(1)用如图2所示的实验装置进行实验。左管中燃烧匙盛有足量红磷,两管内盛有水。实验步骤:①连接仪器并检查装置气密性;②接通电源,用发热电阻丝引燃红磷;③待红磷熄灭,冷却至室温后读数。实验过程中左管液面的变化情况是 。
(2)红磷燃烧的现象为 。
(3)与图1所示的实验相比,图2所示实验的优点是 。
【改进实验2】
用如图3所示的实验装置进行实验。
用等量的氯化铵溶液润湿滤纸包,将一定量铁粉和活性炭粉混合均匀后黏附在滤纸包内表面,将滤纸包挂在橡胶塞上,同时在橡胶塞上打上孔径合适的圆孔,插入氧气传感器。
实验步骤:①在集气瓶上塞上带有上述装置和药品的橡胶塞;②将传感器连通电脑,开始采集数据;③更换药品,重复①②步骤,采集的数据如图4所示。
曲线a:5.0g铁粉+2.0g活性炭粉,质量分数为10%的氯化铵溶液
曲线b:5.0g铁粉+2.0g活性炭粉,质量分数为25%的氯化铵溶液
曲线c:6.0g铁粉+2.4g活性炭粉,质量分数为25%的氯化铵溶液
(4)比较曲线a与曲线b可得出的结论是 。
【改进实验3】
食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们用如图5装置进行实验来测定空气中氧气的含量。如表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
34
26.5
19.6
19.6
19.6
(5)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约是 (结果精确到0.1%)。
(6)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的缺点是 。
【答案】(1)先下降后上升
(2)产生大量白烟,放热
(3)实验结果更准确/更环保
(4)其他条件都相同,消耗氧气速率大小与氯化铵溶液质量分数有关
(5)20.3%
(6)反应需要的时间长
【详解】(1)实验过程中左管液面的变化情况是先下降后上升,是因为红磷燃烧放热,气体膨胀,导致液面下降,完全反应后氧气消耗,温度降低,气压减小,液面上升;
(2)红磷燃烧时产生大量白烟,放热;
(3)较图1所示的实验,图2所示实验的优点是实验结果更准确、更环保;
(4)对比曲线a和曲线b及其实验可知,其他条件都相同,只有溶液质量分数不同,因此消耗氧气速率大小与氯化铵溶液质量分数有关;
(5)量筒中减少的水的体积即为氧气的体积,则150mL广口瓶中氧气的体积分数约为:×100%=20.3%;
(6)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的缺点是反应需要的时间长。
22.(23-24九上·福建泉州实验中学·期中)200多年前,法国化学家拉瓦锡定量研究了空气的成分。仿照该实验的原理,某校兴趣小组开展如下探究实验。
【实验1】A组同学按图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】B组同学按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(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,红磷燃烧的主要现象是 。
(2)实验2中,铁粉除氧剂发生复杂的化学反应,反应之一是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,该反应的符号表达式是 ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中瓶内氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。据图可知 (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。
【查阅资料】
①氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体,不能吸收一氧化碳气体。
②木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后,残留氧气的体积分数分别为14%、8%和16%。
【实验3】C组同学设计图5所示装置,利用木炭燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验结果】燃烧停止,装置冷却后打开止水夹,发现最终进入集气瓶内液体的体积分数小于五分之一。
【提出问题】是什么原因导致测量结果不准确?
【猜想与假设】
①木炭用量不足;
②木炭燃烧没有耗尽集气瓶内的氧气;
③木炭燃烧生成其他气体。
(4)实验结束后,燃烧匙中还残留有黑色固体,可知猜想 不成立。
(5)小组同学在密闭的集气瓶中进行如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将足量红热的木炭伸入装有氧气的集气瓶中
木炭剧烈燃烧
猜想②成立
②待燃烧停止,装置冷却后,将燃着的 (填“棉花”或“蜡烛”)再伸入集气瓶中
(6)小组同学利用一氧化碳浓度传感器测得木炭在密闭集气瓶内燃烧至停止后,瓶内一氧化碳浓度随时间变化的关系如图6。据此分析,猜想③成立的理由是 。
【实验结论】C组同学设计的方案不合理。
【实验反思】
(7)若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 (写两点)。
【实验拓展】
(8)D组同学设计图7所示装置,测定用排空气法收集一氧化碳的集气瓶中二氧化碳的体积分数。从实验原理上分析,该方案 (填“可行”或“不可行”) 。
【答案】(1)剧烈燃烧,产生白烟,放热
(2) Fe+O2+H2OFe(OH)2 化合
(3) 实验2 反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽(合理即可)
(4)①
(5) 棉花 棉花继续燃烧
(6)木炭燃烧生成一氧化碳,无法形成压强差,导致水不能进入集气瓶,测量结果不准确(合理即可)
(7)只和空气中的氧气反应、生成物不是气体
(8)可行
【详解】(1)红磷燃烧的主要现象是剧烈燃烧,产生白烟,放热;
(2)铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,反应的符号表达式Fe+O2+H2OFe(OH)2;该反应由多种反应物变成一种生成物,符合化合反应,多变一的特点;
(3)实验2的测定方法更准确,判断依据是铁生锈消耗氧气更彻底,由此可知,测定空气中氧气含量用铁锈蚀法测定结果误差较小;
(4)小组同学发现实验结束后,燃烧匙中还有残留的黑色固体,说明木炭过量,可知猜想①不合理;
(5)由资料可知,木炭燃烧后残留氧气的体积分数为14.0%,而蜡烛燃烧后残留氧气的体积分数为16.0%,说明它在16.0%以下不再燃烧,而棉花燃烧后残留氧气的体积分数为8.0%,说明它在16.0%以下还可燃烧,故选择将燃着的棉花再伸入集气瓶中,看到棉花继续燃烧;
(6)由图可知,木炭燃烧生成一氧化碳,消耗氧气又生成气体,装置内的压强不变,导致水不能进入集气瓶,从而导致测量结果不准确
(7)该反应要求替代物必须能消耗空气中的氧气,且只能消耗氧气,生成物没有气体,才能形成明显压强差,同时气体减少的体积才是消耗的氧气的体积;
(8)浓氢氧化钠与二氧化碳反应,导致瓶内压强减小,外界大气压讲烧杯中水压入集气瓶补充消耗的二氧化碳的体积,故测进入水的体积,可以测出二氧化碳的体积。
23.(23-24九上·福建福州第一中学·期中)下图是测定空气中氧气含量的实验装置。
【查阅资料】白磷的着火点为40℃。
【实验步骤】Ⅰ.用橡胶塞封闭注射器管口,检查装置气密性;
Ⅱ.取下橡胶塞和注射器活塞,在注射器底部放一枚圆形铜片,铜片上放足量的白磷(铜片、白磷体积忽略不计),推入活塞使其停在50mL刻度处,然后再次用橡胶塞封闭注射器管口;
Ⅲ.将注射器放入80℃热水中,片刻后白磷开始燃烧;
Ⅳ.待白磷熄灭后,将注射器放入室温水中冷却。
(1)步骤I中检查装置气密性的具体方法是:向外拉动注射器活塞,松手后,观察到 ,说明该装置气密性良好。
(2)从燃烧的条件解释将注射器放入80℃热水的目的 。
(3)白磷燃烧的现象是 ,请写出该反应的文字表达式并在物质名称下方标出化学式 。
(4)白磷从燃烧至熄灭冷却至室温的过程中,可观察到注射器活塞的运动情况是 ,最终停留在 mL刻度处。
【反思与评价】
(5)步骤Ⅳ中若将注射器放入冰水中冷却,测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)活塞恢复到原位置
(2)使白磷温度达到着火点以上
(3) 产生大量白烟,放热
(4) 先上后下 40
(5)偏大
【详解】(1)向外拉动注射器活塞,装置中的压强减小,则若装置气密性良好,则松手后,可观察到活塞恢复到原位置。
(2)将注射器放入80℃热水中,可使白磷温度达到着火点以上。
(3)白磷燃烧,产生大量白烟,放热;
红磷燃烧生成五氧化二磷,则反应的文字表达式,并在名称下方标出化学式为:。
(4)白磷燃烧放热,则装置中的温度升高,压强增大,则注射器活塞向上移动,但随着氧气的消耗,注射器活塞又会向下移动;
由于氧气约占空气体积的五分之一,则冷却后,活塞停留在40mL刻度处。
(5)若将注射器放入冰水中冷却,由于气体受冷缩小,则注射器中的体积会偏小,移动的体积会偏大,则结果会偏大。
24.(24-25九上·福建南平第一中学·期中)工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示:
(2)用如图所示装置测定富氧空气中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
a.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
b.点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
c.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面同一高度,读出量筒内水的体积为14mL。
①装置中气球的作用是 。
②本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(2) 缓冲气压 86% 偏小
【详解】(2)①该实验中红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,故装置中气球的作用是:缓冲气压;
②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,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,则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为:;
若读取量筒中剩余水量时俯视,俯视读数,读取数值大于实际数值,则读取的剩余水的体积偏大,则计算出的进入集气瓶中水的体积偏小,则实验测得的氧气的含量偏小;
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专题04 空气的组成及应用
3大高频考点概览
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气污染与防治
考点03 空气中氧气含量的测定
地 城
考点01
空气的成分及其性质和用途
1.(24-25九上·福建泉州第五中学·期中)中国化学之父徐寿先生在《化学鉴原》编译中称一种气体为“养气”,意为“养气之质”,体现了人的生存离不开它,这种气体即为氧气。下列关于氧气的说法正确的是
A.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水
B.氧气可以支持燃烧,常用作火箭发射的高能燃料
C.气态氧气是无色无味的,所以液态氧气也没有颜色
D.氧气可用于医疗急救
2.(24-25九上·福建泉州四校·期中)下列物质的用途与性质对应关系不合理的是
A.金刚石切割玻璃——硬度大
B.镁粉制烟花——能燃烧发出耀眼白光
C.氦气填充探空气球——密度比空气小
D.氧气用于医疗急救——助燃性
3.(23-24九上·福建泉州第七中学等校·期中)小明同学对部分物质的性质和用途进行了如下归纳,其中正确的是
A.氧气性质较活泼—光合作用的原料
B.氦气的密度很小且化学性质稳定—探空气球
C.稀有气体通电时能发出不同颜色的光—用于保护气
D.氮气的化学性质稳定—灭火
4.(23-24九上·福建福州第十九中学·期中)下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.磷燃烧产生大量白烟,可用烟雾弹 B.氮气性质稳定,常用于保护气
C.稀有气体通电发光,可用做霓虹灯 D.氧气具有助燃性,可供给呼吸
5.(23-24九上·福建厦门第一中学·期中)物质的性质决定其用途,下列物质的性质与用途对应错误的是
A.氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐
B.氧气具有助燃性,作燃料
C.稀有气体通电时发光,可制作霓虹灯
D.氢气密度小,作探空气球
6.(23-24九上·福建福州第一中学·期中)空气是宝贵的自然资源,其中含有多种气体成分。下列说法正确的是
A.氮气的质量约占空气质量的78%
B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,可作燃料
C.稀有气体充入灯泡制作霓虹灯是利用其物理性质
D.减少二氧化碳的排放主要是为了防治空气污染
7.(24-25九上·福建龙岩漳平·期中)下列物质的性质与用途不匹配的是
A.一氧化碳有可燃性—用作家用燃料
B.氧气具有助燃性—用作火箭发射燃料
C.稀有气体通电会发光—用作电光源
D.镁燃烧能发出耀眼白光—用作照明弹
8.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)10月13日,美国太空探索技术公司(spaceX)新一代重型火箭“星舰”进行第五次试射,实现了“筷子夹火箭”-----成功接住一级助推器,实现了人类航空史的一次重大突破。已知星舰的燃料是液态甲烷(CH4),同时液氧在星舰的发射中发挥重要作用,下列说法不正确的是
A.液氧的化学式是O2
B.液氧和液态甲烷均具有可燃性
C.火箭燃烧燃烧过程中实现了能量转化,释放出热量
D.利用甲烷替代氢气做燃料,可能的原因是容易得到,便于储存,生产成本低
9.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是
A.氮气含量约占空气质量的78%
B.空气质量指数越高,空气质量越好
C.氧气能助燃,可以作燃料
D.空气中的各种成分保持着它们各自的性质
10.(24-25九上·福建三明三元区·期中)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法正确的是
A.火星大气中氮气的含量最高 B.火星大气属于纯净物
C.火星大气不含稀有气体 D.火星上氧气的含量远低于地球
11.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)中国“天问一号”探测器成功着陆火星,搭载的“祝融号”火星车测得的火星低层大气的主要成分如下表:
气体成分
二氧化碳
氮气
氩气
氧气
其他
体积分数%
95.32
2.7
1.6
0.13
0.25
(1)火星低层大气属于 (“纯净物”或“混合物”)。
(2)火星低层大气中体积含量最多的气体是 (用化学符号表示)。
(3)火星低层大气中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同,该元素是 (填名称)。
(4)鉴别“火星低层大气”和空气,可采用的化学方法是:分别取两气体样品于集气瓶中, (填操作),产生 现象的为“火星低层大气”。
(5)火星拥有丰富的金属矿物和一些资源。“火星车”可采集回火星样品,样品存放在充满氮气的密封箱内。从氮气性质的角度解释其原因:常温下, 。
12.(23-24九上·福建福州鼓楼区三牧中学·期中)氧气是生产生活中重要的物质。
(1)氧气有很多用途,下列属于氧气用途的是___________。(填字母)
A.医疗急救 B.食品防腐 C.航天火箭 D.霓虹灯
13.(24-25九上·福建福州长乐区·期中)化学在生活、生产、科技等领域发挥着重要的作用,请回答下列问题:
(1)薯片是易碎、易潮的松脆食品,通常在其密封塑料包装袋中充入一种气体,从食品卫生、食品安全和经济角度综合考虑,猜测薯片包装袋内常用的填充气是 ,空气中该气体的体积分数约为 。
14.(24-25九上·福建宁德福鼎·期中)化学就在我们身边。
(4)空气中的 通电时发出不同颜色的光,可用于夜景工程——霓虹灯。
15.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)学习化学后,同学们发现化学与生活紧密相连,请回答下列问题:
(1)可作食品保护气的是 (填化学式),这是因为该气体 。
地 城
考点02
空气污染与防治
1.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)校园微型空气质量监测站的使用,能提高学生保护环境的意识。下列说法不正确的是
A.空气质量指数越低,空气质量越好
B.空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气
C.二氧化硫会导致酸雨
D.二氧化碳会造成温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物
2.(23-24九上·福建泉州第五中学·期中)2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”,下列做法不符合这一主题的是
A.煤炭脱硫处理,有效减少酸雨的产生
B.采用绿色工艺,减少化工污染
C.使用新型可降解塑料,减少“白色污染”
D.禁止使用化石燃料,防止产生雾霾
3.(24-25九上·福建漳州龙海区·期中)坚持“人与自然和谐共生”,“让山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。下列有关环境问题说法正确的是
A.氮气属于污染性气体
B.二氧化碳过多,会形成酸雨
C.空气质量指数越大则空气质量越好
D.地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少
4.(24-25九上·福建厦门同安区·期中)微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,下列不属于其检测范围的是
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C. D.一氧化碳
5.(24-25九上·福建漳州第一中学·期中)新质生产力是一种以创新为主导的先进生产力,它具有高科技、高效能、高质量的特征,我国以科技创新为主导,在航空航天、能源开发、智慧农业等领域都取得诸多新成果。请结合图文信息,完成下面小题的相关问题。
(3)新质生产力以人与自然和谐共生为导向,在节约资源和环境保护方面有着重要意义。如提高水资源的利用率;降低二氧化硫、 等污染物的排放。
6.(24-25九上·福建福州仓山区·期中)经过一段时间的化学学习,某学校兴趣小组对生活中的化学现象产生了浓厚兴趣,开启了跨学科项目之旅。
任务一:对空气质量检测展开活动
(1)该小组根据图1的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
301~500
空气质量
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图2所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是 。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图3。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图3观察一氧化碳浓度最大的时间段是 ,原因可能是 。
(4)兴趣小组通过项目化学习,一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是 。
地 城
考点03
空气中氧气含量的测定
1.(24-25九上·福建泉州南安·期中)用如图装置完成测定空气中氧气含量的实验,瓶内空气体积为,该装置气密性良好。下列叙述正确的是( )
A.红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B.使用量程为的量筒使数据更精准
C.装置缺少止水夹,无法完成实验目的 D.集气瓶内液面先下降后上升
2.(24-25九上·福建厦门莲花中学·期中)用图1所示实验装置测定空气中氧气的含量,图2是实验过程中集气瓶内的气压变化曲线。下列说法错误的是
A.图1中红磷燃烧的现象:产生黄色火焰,放热,有大量白烟
B.图2中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入集气瓶
C.图2中CD段气压变化的原因是瓶中氧气被消耗、温度降低至室温
D.实验前集气瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1,实验后烧杯中剩余水的体积为V2,计算空气中氧气体积分数的表达式为:
3.(24-25九上·福建厦门双十中学·期中)实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验进行如图改进,以下说法错误的是
A.脱氧剂必须足量
B.脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应
C.拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体,在汞槽中起到液封作用
D.量筒中预先装50mL水,实验结束时液面下降至约30mL处
4.(23-24九上·福建宁德福鼎·期中)为了测定空气中氧气的含量,将红磷平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖,通电使红磷燃烧,充分反应后,断开电源,冷却至室温后,调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。关于该实验说法正确的是
A.该实验可用硫代替红磷 B.红磷用量越多,测得的氧气含量越高
C.最终装置A中液面的刻度约至10cm处 D.为了减小实验误差,装置气密性要好
5.(23-24九上·福建福州第十九中学·期中)利用如图装置验证了空气中氧气的含量.下列叙述错误的是
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.若试管未完全冷却就读数,则所测氧气含量偏小
D.最终量筒中液面约降至刻度线处
6.(24-25九上·福建宁德福鼎·期中)某化学兴趣小组利用右图装置测定空气中氧气的含量,检查装置气密性后,用电阻丝点燃红磷,充分反应后,断开电源,冷却至室温。下列说法正确的是
A.红磷燃烧产生大量白雾
B.实验中气球先变大后变小
C.红磷用量不影响实验结果
D.实验结束时左侧液面上升至刻度 1
7.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶中的气压变化(图1),点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹。集气瓶内气压的变化情况如图 2,下列说法正确的是
A.BC段气压增大的是因为红磷燃烧生成了气体
B.CD段气压减小的原因只有瓶内温度逐渐降低
C.DE段气压增大的主要原因是打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶
D.若用木炭代替红磷进行实验,集气瓶中的气压变化与图2基本一致
8.(24-25九上·福建厦门同安区·期中)图1是利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置图,图2是利用传感器实时测定该实验的压强、温度和氧气浓度变化的曲线图。实验结束后,冷却至室温,打开弹簧夹,量筒剩余液体体积为76mL。下列叙述错误的是
A.根据量筒剩余液体体积,可测出空气中氧气体积分数为21%
B.分析图2,DE段压强瞬间变大的操作是打开了弹簧夹
C.X为温度变化曲线,Y为氧气浓度变化曲线
D.该实验说明红磷燃烧不能完全消耗玻璃瓶中的氧气
9.(24-25九上·福建厦门翔安区·期中)空气中氧气含量测定的再认识。
(1)图1实验是用红磷测定空气中氧气的含量。
①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(或符号)表达式 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
③红磷燃烧的现象是 。
(2)某兴趣小组将实验装置进行改进(图2),在该实验中,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。甲组同学用图2装置进行实验测定空气中氧气的含量。实验过程有关数据记录如下:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
①表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为 (得数精确到0.1%)。
②与红磷燃烧法(图1)相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 (答一点)。
10.(24-25九上·福建漳州龙海区·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 。
11.(24-25九上·福建泉州洛江区·期中)排放含磷废水会使水体污染。为除去并收集再利用废水中的磷,某小组开展下列研究。
Ⅱ.收集再利用废水中的磷
Ⅰ级吸附后除去的含磷物质(磷酸盐)可经过净化提纯得到用途广泛的单质磷。这让同学们联想到在教材中,化学实验室可用红磷或白磷测定空气中氧气的含量,请回答以下问题
(3)请写出红磷燃烧符号表达式(或化学方程式)为 。
(4)根据图像分析,两次实验中,可燃物为 (填“红磷”或“白磷”)时,实验结果更准确;理由是 。
(5)实验装置如图1所示,集气瓶内的容积为220mL,实验前在集气瓶中预先放入了20mL的水,理论上量筒内的水应减少的体积约为 mL。
12.(24-25九上·福建龙岩漳平·期中)某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时,多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的。为了找出原因,他们继续进行探究。
【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气?
【查阅资料】白磷能与氧气发生反应,生成物为五氧化二磷。
【设计实验】在老师的指导下,研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射白磷,白磷被点燃。
【实验原理】
(1)红磷 ,使得集气瓶中 ,打开弹簧夹,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中,压入水的体积等于 。集气瓶中水的作用: 。
【记录数据】研究小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,氧气浓度传感器与数显设备相连,测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。
【实验分析】
(2)图1中红磷燃烧的现象为 。
(3)图2中BC段发生反应的符号表达式为 。
(4)图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。
【实验结论】
(5)红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。
【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现,食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。他们尝试用如图装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数,量筒中装有50mL水,记录相关数据如下表所示:
实验时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(6)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。
(7)若实验结束时,俯视读取量筒中液体的体积,则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.(24-25九上·福建福州马尾区·期中)化学是一门以实验为基础的科学,实验是学习化学的一条重要途径。根据以下实验解答下列问题:
(1)如图是测定空气中氧气含量的实验装置。实验中能得出“氧气约占空气总体积五分之一”结论的实验现象是 。
(2)不能用铁丝代替红磷的原因是 。
(3)此实验得出氮气的相关化学性质是 。
(4)红磷在氧气中燃烧的化学反应文字表达式 。
(5)实验室中的酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水﹐以任意比互溶,常用作酒精灯和内燃机的燃料,是一种绿色能源,当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后与氧气反应燃烧生成水和二氧化碳。
①根据以上叙述,可归纳出酒精的物理性质是 ;化学性质是 ;酒精的用途是 。
②向燃着的酒精灯内添加酒精可能造成的不良后果 。
③实验中,不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来,合理简单的灭火措施是 。
④酒精燃烧的化学反应文字表达式 。
14.(24-25九上·福建福州台江区·期中)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。小明建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型:
运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究: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份混合物。
【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。
【操作与观察】
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量,写出该反应的文字表达式: ,止水夹最佳打开时间是 (填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验反思】
(3)图乙装置和图甲装置对比,其优点是 (写一条)。
运用上述思维模型,小明又设计了图丙的实验装置,试猜想铜粉可代替红磷的主要原因(写两条) 。
15.(24-25九上·福建福州第八中学·期中)某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究:
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同,产物也相同。
【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。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置,利用放大镜聚焦太阳光,提高白磷的温度,用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性:将注射器活塞往外拉,松开双手后,观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水,注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积),获得的实验数据记录如下:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
38.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.4
2.0
2.0
2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析,实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析,计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%),测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
16.(24-25九上·福建福州台江区福州华伦中学·期中)图为“测定空气里氧气含量”的装置,“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应,左右隔板间距离为。
(1)实验中整理数据如下:
组别
一
二
三
四
五
六
氧气占空气体积百分比(%)
20
21
20
19
21
19
通过对实验数据分析,可得出氧气占空气体积的百分比为 。
(2)写出红磷燃烧的化学方程式: 。
(3)关于上述实验的有关说法正确的是_____。
A.接通电源一段时间后,电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B.实验时可以用硫粉代替红磷
C.反应结束后切断电源,冷却至室温后左右隔板间距离约为
D.若装置气密性不好,测得氧气占空气体积百分比偏小
17.(24-25九上·福建龙岩初级中学·期中)学习完测定空气中氧气的含量后,同学们对课本实验进行了改进:
(已知:白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷)
(1)如图1,红磷在瓶中燃烧产生大量 ,燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹,可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的1/5,写出该反应的符号表达式 。
(2)图2装置中,打开止水夹之前,气球的大小变化是 。
(3)图3装置中,若白磷量不足,活塞最终停在刻度线___________(填序号)。
A.4处 B.5处 C.4~5之间 D.3~4之间
(4)图4装置中,集气瓶中空气的体积为200mL,实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL,则测得的空气中氧气的体积分数为 。
(5)利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度,得到3条曲线,变化趋势如图6所示。
X曲线表示 (选填“温度”或“氧气浓度”变化趋势。压强曲线中,BC段气压变化的原因是 。
18.(24-25九上·福建泉州四校·期中)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。兴趣小组建构了“混合物含量测定”的思维模型:
运用该模型对“测定空气中氧气的含量”进行实验探究:
【原理分析】
(1)利用某种化学物质消耗氧气以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”)。
【经典重现】兴趣小组用图1所示的方法测定空气中氧气的含量。
(2)写出红磷燃烧的符号表达式 ,止水夹最佳打开时间是 。
【改进实验1】兴趣小组用图2所示的实验装置进行实验。
实验步骤:①连接仪器并检查装置气密性;②接通电源,用发热电阻丝引燃足量红磷。③待红磷熄灭,选择最佳时间读数。
(3)若实验成功,该过程中左管液面的变化情况是 。与图1实验相比,图2实验的优点是 。(写一点)
【改进实验2】图3所示为兴趣小组用“暖贴”进行实验的装置图。将装有过量铁粉的暖贴吊在集气瓶中,在装置的上方连接氧气传感器,氧气体积分数变化的曲线如图所示。
(4)在实验过程中,氧气体积分数变化情况为 。
(5)根据曲线分析选择使用铁粉进行实验的理由是 。
【交流反思】
(6)运用上述思维模型,选择某种化学物质消耗氧气要满足的要求有 。(写一点)
19.(23-24九上·福建厦门第一中学·期中)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究。
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量
用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。操作如下:
I.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1mL
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应
III.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体(将气球中的气体挤回到集气瓶中)调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL。
(3)实验前,检查图2弹簧夹左侧装置气密性的方法为 。
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 (用含V1、V2的式子表示)。
(5)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平,读取V2时仰视,则测得的氧气体积分数 (选填“偏大”“偏小”)。
20.(23-24九上·福建泉州第七中学等校·期中)拉瓦锡定量研究了空气的成分,人们沿着科学家的足迹,对反应物和装置进行了优化实验,下图为利用不同装置进行“测定空气中氧气含量”的实验。 据图回答下列问题:
(1)用图1装置进行实验时,实验中观察到红磷燃烧 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)图2中红磷从燃烧到熄灭的过程中,左侧活塞的变化情况是 。与图1的实验相比较,该装置的优点是 。(写一条)
(3)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,需要不断推拉注射器活塞的目的是 ,利用此装置(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 。造成该结果的原因可能是 (答一条即可)。
21.(24-25九上·福建厦门外国语学校·)某实验小组对教材中测定空气中氧气的含量实验如图1进行改进。
【改进实验1】
(1)用如图2所示的实验装置进行实验。左管中燃烧匙盛有足量红磷,两管内盛有水。实验步骤:①连接仪器并检查装置气密性;②接通电源,用发热电阻丝引燃红磷;③待红磷熄灭,冷却至室温后读数。实验过程中左管液面的变化情况是 。
(2)红磷燃烧的现象为 。
(3)与图1所示的实验相比,图2所示实验的优点是 。
【改进实验2】
用如图3所示的实验装置进行实验。
用等量的氯化铵溶液润湿滤纸包,将一定量铁粉和活性炭粉混合均匀后黏附在滤纸包内表面,将滤纸包挂在橡胶塞上,同时在橡胶塞上打上孔径合适的圆孔,插入氧气传感器。
实验步骤:①在集气瓶上塞上带有上述装置和药品的橡胶塞;②将传感器连通电脑,开始采集数据;③更换药品,重复①②步骤,采集的数据如图4所示。
曲线a:5.0g铁粉+2.0g活性炭粉,质量分数为10%的氯化铵溶液
曲线b:5.0g铁粉+2.0g活性炭粉,质量分数为25%的氯化铵溶液
曲线c:6.0g铁粉+2.4g活性炭粉,质量分数为25%的氯化铵溶液
(4)比较曲线a与曲线b可得出的结论是 。
【改进实验3】
食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们用如图5装置进行实验来测定空气中氧气的含量。如表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
34
26.5
19.6
19.6
19.6
(5)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约是 (结果精确到0.1%)。
(6)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的缺点是 。
22.(23-24九上·福建泉州实验中学·期中)200多年前,法国化学家拉瓦锡定量研究了空气的成分。仿照该实验的原理,某校兴趣小组开展如下探究实验。
【实验1】A组同学按图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】B组同学按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(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,红磷燃烧的主要现象是 。
(2)实验2中,铁粉除氧剂发生复杂的化学反应,反应之一是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,该反应的符号表达式是 ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中瓶内氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。据图可知 (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是 。
【查阅资料】
①氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体,不能吸收一氧化碳气体。
②木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后,残留氧气的体积分数分别为14%、8%和16%。
【实验3】C组同学设计图5所示装置,利用木炭燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验结果】燃烧停止,装置冷却后打开止水夹,发现最终进入集气瓶内液体的体积分数小于五分之一。
【提出问题】是什么原因导致测量结果不准确?
【猜想与假设】
①木炭用量不足;
②木炭燃烧没有耗尽集气瓶内的氧气;
③木炭燃烧生成其他气体。
(4)实验结束后,燃烧匙中还残留有黑色固体,可知猜想 不成立。
(5)小组同学在密闭的集气瓶中进行如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①将足量红热的木炭伸入装有氧气的集气瓶中
木炭剧烈燃烧
猜想②成立
②待燃烧停止,装置冷却后,将燃着的 (填“棉花”或“蜡烛”)再伸入集气瓶中
(6)小组同学利用一氧化碳浓度传感器测得木炭在密闭集气瓶内燃烧至停止后,瓶内一氧化碳浓度随时间变化的关系如图6。据此分析,猜想③成立的理由是 。
【实验结论】C组同学设计的方案不合理。
【实验反思】
(7)若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是 (写两点)。
【实验拓展】
(8)D组同学设计图7所示装置,测定用排空气法收集一氧化碳的集气瓶中二氧化碳的体积分数。从实验原理上分析,该方案 (填“可行”或“不可行”) 。
23.(23-24九上·福建福州第一中学·期中)下图是测定空气中氧气含量的实验装置。
【查阅资料】白磷的着火点为40℃。
【实验步骤】Ⅰ.用橡胶塞封闭注射器管口,检查装置气密性;
Ⅱ.取下橡胶塞和注射器活塞,在注射器底部放一枚圆形铜片,铜片上放足量的白磷(铜片、白磷体积忽略不计),推入活塞使其停在50mL刻度处,然后再次用橡胶塞封闭注射器管口;
Ⅲ.将注射器放入80℃热水中,片刻后白磷开始燃烧;
Ⅳ.待白磷熄灭后,将注射器放入室温水中冷却。
(1)步骤I中检查装置气密性的具体方法是:向外拉动注射器活塞,松手后,观察到 ,说明该装置气密性良好。
(2)从燃烧的条件解释将注射器放入80℃热水的目的 。
(3)白磷燃烧的现象是 ,请写出该反应的文字表达式并在物质名称下方标出化学式 。
(4)白磷从燃烧至熄灭冷却至室温的过程中,可观察到注射器活塞的运动情况是 ,最终停留在 mL刻度处。
【反思与评价】
(5)步骤Ⅳ中若将注射器放入冰水中冷却,测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。
24.(24-25九上·福建南平第一中学·期中)工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示:
(2)用如图所示装置测定富氧空气中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下:
a.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
b.点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
c.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面同一高度,读出量筒内水的体积为14mL。
①装置中气球的作用是 。
②本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”)。
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