内容正文:
化学
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第一部分 核心知识进阶练
主题二 物质的性质与应用
大单元一 空气、氧气、碳和碳的氧化物
一阶 命题点分点练命题点分点练
命题点2 空气中氧气含量的测定
(8年3考)
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1.[2025河北]如图所示为探究空气中氧气含量的实验,其中没有用到的仪
器是( )
A. 集气瓶 B. 试管 C. 燃烧匙 D. 烧杯
√
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2. 化学家拉瓦锡利用图1装置研究空气的成分,教材
采用相同的科学思维设计了如图2装置进行实验来探究空气的成分。
图1
图2
(1)写出图2反应的化学方程式:_ ___________________。
(2)图2实验前应先__________________,在集气瓶中加入少量水,加入
少量水的作用是__________________________________________。
检查装置的气密性
吸收热量,使装置冷却(或吸收生成的)
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(3)图2实验的主要步骤如下,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
④①③②
图1
图2
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(4)图1实验中加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内
的现象是____________,图2实验观察到烧杯中的水被吸入集气瓶中,集
气瓶中的水面上升,按照空气中氧气含量约占空气总体积五分之一的理论
知识,可知理论上集气瓶内液面应约上升至刻度线___处。
汞液面上升
1
图1
图2
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(5)图2实验结束后,集气瓶中剩余气体的主要成分是______________,
其性质是____________________________________(写一条即可)。
氮气(或)
难溶于水(或不燃烧,也不支持燃烧)
图1
图2
(6)【试剂选择】图2实验中,______(填“能”或“不能”)用细铁丝代替
红磷测定空气中氧气的含量 。若要用硫作实验试剂,则图中
的水应换成_____________________溶液。
不能
氢氧化钠(或)
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(7)【误差分析】下列操作可能导致测定结果偏大的是_____(填字母序
号)。
A. 红磷的量不足
B. 弹簧夹未夹紧
C. 点燃红磷后,慢慢伸入瓶中
D. 未待装置冷却至室温就打开了弹簧夹
图1
图2
√
√
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(8)【反思交流】①图2实验中红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,烧杯中
的水能够进入集气瓶中的原因是____________________________________
________________________________________________________________
__________。
②虽然两个实验所选试剂不同,但都达到了实验目的。 请分析这两个实
验所用试剂具备相似的化学性质为__________________________________
_______。
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
只能与空气中的氧气反应,且生成物
为固体
图1
图2
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(9)【原理创新】图3装置可测定空气中氧气的含量,实验过程中需反复
推拉两端注射器的活塞,目的是______________________。
图3
使铜丝与氧气充分反应
(10)【装置创新】对于图2实验,小李同学进行了改进与创新,实验过
程如图4所示:图4改进实验与图2实验相比,明显的优点是_____________
_______________________________(写一条即可)。
装置简单
(或实验结果更准确,合理即可)
图4
图1
图2
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(11)【数字化实验】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原
理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图5)内的压强、温度
和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图6所示。
图5
图6
①曲线表示压强变化趋势, 曲线表示______的变化趋势。
温度
白磷燃烧放热
导致气压增大幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度
②结合、两条曲线,解释图6中 段压强变化的原因是______________
_______________________________________________。
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(12)【模型构建】测量混合气体中某成分的含量,可采用如下模型: 从
建模的角度分析,图2实验烧杯中水所起的作用归属于下面思维模型中的
______________________。
间接测量消耗气体体积
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3.【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
√
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【解析】实验过程中,红磷燃烧,产生大量白烟,A错误;实验后,若红
磷有剩余,且不再燃烧,说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性,B错误;红
磷必须过量,确保试管中的氧气被完全消耗,红磷不足会导致试管中有氧
气剩余,测量结果偏小,C错误;红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质,
需在密闭装置内引燃红磷,以此减少五氧化二磷对空气的污染,D正确。
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4.【原理创新】[2025宝鸡一模改编]用如图所示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 )旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,实验测得
氧气体积分数约为 。下列说法错误的是( )
A. 矿泉水瓶需气密性好
B. 实验后“?”约为 778
C. 实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
D. 铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
√
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【解析】为了减小实验误差,矿泉水瓶需气密性好,防止瓶外的水进入或
瓶内的空气逸出,造成实验误差,A正确;矿泉水瓶有效容积为 ,
氧气体积分数约为 ,则消耗氧气的体积约为
,所以实验后量筒内水的体积约为
,B正确;铁生锈是铁与空气中的氧气、水共
同作用的结果,实验是利用铁生锈原理,消耗瓶
内的氧气,使瓶内压强减小,瓶内气体体积减少
量即为氧气含量,C正确;瓶内空气中的氧气含量
是固定的,铁粉应过量,目的是完全消耗瓶内氧
气,当氧气消耗完后,剩余铁粉不再发生反应,氧气体积分数不再变化,
并不是铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大,D错误。
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5.【装置创新】[2024北京]用如图所示装置进行实验,测定出空气中 约
占 (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
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
D. 最终注射器活塞移至约 刻度线处
√
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【解析】根据题意打开胶塞,取出 水,②中瓶内空气的体积约为
,A正确; 铁丝具有良好的导热性,可加热铁丝引燃铜匙中的白
磷,B正确;白磷燃烧是与空气中氧气反应,能消耗瓶内的氧气,使容器
内压强减小,打开弹簧夹,注射器活塞向左移动,移动的体积为消耗的氧
气体积,C正确;氧气约占空气体积的五分之一,瓶内空气体积约为
,消耗的氧气约为,注射器活塞向左移动 ,最终注
射器活塞会移至约 刻
度线处,D错误。
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