内容正文:
新版科学八下 第一章 第一节 空气的成分
(第一课时)
基础练习:
1.运动会百米赛跑赛开赛,发令枪响后产生缕白烟。白烟的主要成分是( )
A.二氧化碳 B.五氧化二磷 C.二氧化硫 D.四氧化三铁
2.下列关于物质的性质和用途说法不正确的是( )
A.氮气用来保护粮食,是利用氮气常温下化学性质稳定
B.稀有气体充入霓虹灯,是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光
C.干冰用于人工降雨,是利用它升华时吸热
D.氧气用于火箭发射,是利用氧气的可燃性
3.暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等,用发热剂代替红磷测定空气中氧气含量,装置如图,以下对此改进实验的叙述错误的是( )
A.实验前要检查装置的气密性
B.此实验测出空气中氧气的质量分数约18%
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气,生成氧化铁
D.此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入广口瓶的水的体积
4.下列关于空气中各成分的说法不正确的是( )
A.空气中的氧气能供给生物呼吸,支持燃料燃烧
B.氮气化学性质不活泼,可在食品包装袋中充人氮气以防腐
C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯
D.将点燃的木条伸人收集满某气体的集气瓶中,木条熄灭,该气体一定是二氧化碳
5.空气是一种复杂的混合物,含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分,下列说法错误的是( )
A.氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域
B.医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
C.用干冰营造舞台意境时,看到的白雾是二氧化碳气体
D.稀有气体可作保护气
6.用如图3-1-4装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是( )
图3-1-4
A.红磷燃烧产生大量白烟 B.红磷燃烧一段时间后熄灭
C.U形管左侧水面先下降,后上升 D.U形管左侧水面最终上升至1处
7.“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)的热是来自铁粉的锈蚀反应。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量,实验装置如图3-1-5 所示,广口瓶容积为270 mL,实验后量筒中水的体积读数为45mL(实验前量筒中水的体积为100mL)。下列叙述不正确的是( )
A.反应放热对实验结果无影响
B.若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足
C.必须等温度恢复至室温后,才能记录量筒内剩余水的体积
D.本次实验测得空气中氧气的体积分数约为16.7%
8.下列关于空气成分的说法错误的是......( )
A.氧气约占空气体积的21%
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.稀有气体通电发光是化学变化
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
9.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组同学在课题组老师的指导下,将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如图甲)改进为新的实验装置(如图乙),改进后的实验装置相对于原装置,以下评价不恰当的是......( )
A.反应容器体积小,药品消耗少
B.装置简洁,减少了图甲装置中导管引起的误差
C.白磷比红磷着火点高,使用更安全
D.容器内径相等,易准确推算出空气中氧气的含量
10.如图3-1-1所示,某同学为验证空气中含有少量二氧化碳,将注射器内的空气一次性压入新制的澄清石灰水中(澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊),发现石灰水没有变化。据此,你认为该同学应该( )
图3-1-1
A.继续用注射器向澄清石灰水中压入空气
B.撤去注射器,用嘴向澄清石灰水中吹气
C.得出空气中没有二氧化碳的结论
D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论
11.如图3-1-2为空气成分示意图,请填写以下空白。
(1)气体a是 ,气体c是 ;按体积计算,a约占 %,c约占 %。
(2)按体积计算,气体b中稀有气体约占空气的 %, 约占0.04%,水蒸气等其他气体和杂质约占 %。
12.如图3-1-3所示,在测定空气中氧气含量的实验中,首先要检查装置的 。将集气瓶中水面上方的空间分成五等份,其目的是 。对燃烧匙中放人红磷的量的要求是 。红磷点燃后要求迅速放人集气瓶内,塞紧橡皮塞,这是为了 。通过此实验可测出空气中氧气约占空气总体积的 。
图3-1-3
13.小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有 ;酥脆的饼干放在空气中会变软,说明空气中含有 。
14.小科对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占1/4,其余主要是二氧化碳和氮气。为了确定鳔内的气体和成分,他进行了如下探究:
(1)测量鳔内气体的体积。他设计了两种方法:
A:用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积;
B:在水下刺破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积。
你认为这两种方法中不合理的是______,理由:______。
(2)探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体,请你帮助他设计实验验证假设。
方法
现象
验证鳔内含
______
______
15.甲、乙两名同学分别用如图3-1-6所示的方案1和方案2来测定空气中氧气(O2)的含量。
图3-1-6
(1)甲同学用方案1测定的结果大于,则出现错误的原因可能有 (填字母)
A.红磷不足
B.装置气密性不好
C.没有冷却至室温
D.事先弹簧夹未夹紧
(2)乙同学成功测出结果,对比两种方案,发现方案2比较优秀,其优点有 (填字母)。
A.实验中不必打开瓶塞点燃,减少了实验误差
B.实验中不打开瓶塞,可以防止生成的五氧化二磷(P2O5)逸出,保护环境
C.利用聚光镜引燃白磷,操作安全,减少燃烧生成物对人体的影响
提高训练:
16.在测定空气里氧气的体积分数实验中,下列可能造成氧气体积小于1/5的有( )
①红磷的量不足,瓶内氧气没有耗尽;
②点燃红磷插入燃烧匙时,瓶塞塞得太慢;
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验;
④未冷却至室温就打开弹簧夹;
⑤装置气密性不好;⑥红磷点燃放入后,没有夹或没夹紧止水夹
A.①③④⑥ B.①③④⑤ C.①②③④⑤ D.①③④⑤⑥
17.如图所示是教材中“利用红磷测定空气中氧气含量”的改进实验,你觉得以下分析错误的是( )
A.利用电热棒加热避免了燃烧匙放入时瓶内气体逸出
B.火焰熄灭是由于瓶中氧气急剧减少的缘故
C.反应完成后未打开止水夹前集气瓶内物质的总质量不变
D.反应过程中可看到集气瓶中有大量白雾产生
18.如图是法国化学家拉瓦锡加热汞研究空气成分所用的装置,他测出氧气约占空气总体积的;如图是我们用来测定空气中氧气含量的实验装置,实验中吸入的水的体积往往小于集气瓶原有空气体积的下列关于出现这样的现象的解释合理的是( )
A.汞与氧气反应生成物是固体,而红磷燃烧产生大量烟雾
B.曲颈瓶整体成形,不需要连接,气密性更好,避免漏气
C.红磷点燃后再放入瓶中,会使集气瓶中原有的空气逸出
D.现在空气中氧气含量与拉瓦锡所处的时代相比降低了
19.小乐利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量,其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图乙所示。则下列分析合理的是( )
A.t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是白磷燃烧产生大量白雾
B.从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度始终保持不变
C.通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得出氧气约占空气质量的
D.t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是气体的体积减小
20.在测定空气中氧气含量的实验中,小明同学测得气体减少的体积小于,可能的原因有 (多选,填字母)
A.实验装置气密性良好
B.实验装置可能漏气
C.实验中所取的红磷过量
D.实验中所取的红磷不足
E.未等装置完全冷却就打开止水夹读数
21.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是该装置测得弹簧夹打开前集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。
(1)传感器显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量______ (填大于、等于或小于)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)待恢复到室温,打开弹簧夹,烧杯中的水流入集气瓶,最终往往会出现导管中有水柱残留的现象,通过分析得到,此时集气瓶内气压______外面大气压(填略大于、等于、略小于)。
22.为了测定空气中氧气的体积分数,按如图1装置进行实验:
(1)实验中红磷需过量,原因是________;
(2)图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置.主要下操作是:在实际容积为120mL的集气瓶里,先装进20mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
①磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是先下降后上升;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为________mL;
②集气瓶里预先装进的20mL水,在实验过程中的作用有_________填写序号)
A.加快集气瓶冷却
B.液封导气管末端以防气体逸出
C.缓冲集气瓶内气压的骤然升高,避免胶塞被冲出
23.为验证空气中氧气的体积分数,小明按图甲所示装置进行了多次实验,其中燃烧匙内的电加热装置点燃,瓶内气压用压强测量仪测定,瓶内气压变化如图乙所示
(1)实验前,检查装置气密性的方法是:打开止水夹,将导管伸入水中,用手捂紧广口瓶,观察到______时,说明装置气密性良好
(2)t1时刻后的段时间内瓶内气压显著增加,其原因是:______
(3)根据本实验数据,可得空气中氧气的体积分数为______
24.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验,
实验1:用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数,如图甲所示。
实验2:按图乙所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂,利用铁与水和氧气反应生成红色固体铁锈的原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)为提高实验的准确性,实验前都必须进行的操作是___________。
(2)实验1中的现象:红磷燃烧,___________,放出大量的热。
(3)实验过程中,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丙、图丁所示。由此可知,___________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确。
25.用如图3-1-7甲所示实验装置测定空气中氧气的含量。
图3-1-7
(1)图乙BC段气压变化的原因是 ,DE段气压变化的原因是 。
(2)实验前集气瓶内空气的体积为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 (用V、V1、V2表示)。如果燃烧时忘记关闭弹簧夹,那么测出氧气的体积将会比理论值 。
试卷第2页,共2页
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参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
A、二氧化碳是一种无色无味的气体,不符合题意;
B、五氧化二磷是一种白色固体,可能是发令枪响后产生的白烟,符合题意;
C、二氧化硫是一种无色有刺激性气味的气体,不符合题意;
D、四氧化三铁是一种黑色的固体,不符合题意。
故选B。
2.D
【解析】
【详解】
氧气用于火箭发射,是利用氧气的助燃性,氧气没有可燃性,不能被点燃;火箭发射需要的能量是由燃料在氧气的助燃条件下燃烧产生的;选项D说法不正确,故选:D。
3.B
【详解】
A.该实验要测量消耗氧气的体积,因此实验前要检查装置的气密性,故A正确不合题意。
B.此实验测出空气中氧气的体积分数为18%,而不是质量分数,故B错误符合题意。
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气,生成氧化铁,故C正确不合题意。
D.此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入广口瓶的水的体积,故D正确不合题意。
故选B。
4. 【答案】D
【解析】根据物质的性质决定物质的用途,物质的用途反映物质的性质进行分析。
【分析】本题比较简单,主要考查物质的性质决定物质的用途,物质的用途反映物质的性质,掌握常见物质的性质和用途,是正确解决此类问题的关键。
【详解】A、由于氧气可以支持燃烧,因此可做助燃剂,故此选项正确;B、由于氮气化学性质不活泼,因此可在食品包装袋中充入氮气以防腐,故此选项正确;C、由于稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,因此可制成霓虹灯,故此选项正确;D、将点燃的木条伸入收集满某气体的集气瓶中,木条熄灭,该气体可能是二氧化碳,也可能是其它不支持燃烧的气体,故此选项错误。故选:D。
5. 【答案】C
【解析】【分析】【详解】略
6. 【答案】D
【解析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析解答。
【分析】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,是红磷燃烧的现象,不能表明O2含量,故选项说法错误。B、红磷燃烧一段时间后熄灭,不能表明O2含量,故选项错误。C、U形管左侧水面先下降,是因为红磷燃烧放出大量的热,使装置内空气受热膨胀,后随着反应的进行,氧气被消耗,造成集气瓶内压强减小,故液面后上升,不能表明O2含量,故选项错误。D、U形管左侧水面最终上升至1处,说明氧气约占空气总体积的五分之一,能表明O2含量,故选项正确。故选:D。
7. 【答案】D
【解析】A.依据铁生锈原理分析;B.依据该反应原理分析;C.依据实验目的和实验原理分析;D.依据图中数据计算出本次实验测得空气中氧气的体积分数。
【分析】此题主要考查空气中氧气含量测定,主要是利用实验装置图及铁生锈原理来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
【详解】虽然反应放热,但读数是在冷却后,故对实验结果无影响;若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足,只消耗了部分氧气;必须等温度恢复至室温后,才能记录量筒内剩余水的体积,以防温度较高时,气体体积发生膨胀而导致结果偏小;铁生锈消耗氧气,消耗氧气的体积等于进入烧杯内的水的体积,则本次实验测得空气中氧气的体积分数约为:×100%=22%。故选:D。
8. 【答案】C
【解析】A、根据空气中氧气的体积分数分析;B、根据空气的成分分析;C、根据变化的特征进行分析;D、根据空气中氧气的来源分析。
【分析】本题主要考查了常见气体的性质及用途,同学们需要在平常的学习和生活中注意知识的积累。
【详解】A、空气中氧气约占空气体积的21%,故A正确;B、由于空气中含有水蒸气,所以,饼干在空气中变软,故B正确;C、稀有气体通电发光,没有新物质生成,是物理变化,故C错误;D、植物的光合作用能产生氧气,空气中的氧气主要来自植物的光合作用,故D正确。故选:C。
9. 【答案】C
【解析】根据两套装置的特点进行对比分析逐项判断;白磷的着火点比红磷低的性质是不变的。
【分析】本题通过两套不同的装置的对比进行空气中氧气含量的测定,解题的关键是明确测定的原理并通过装置的对比进行客观的评价,难度不大。
【详解】A、通过装置可以看出,乙装置的反应容器体积小,里面密封的空气就少,则药品消耗少,故A说法正确;B、乙装置比较简洁,空气只存在于注射器内,而甲装置的气体除了集气瓶内的外,导气管中也含有气体,因此可以减少甲图装置中导管引起的误差,故B说法正确;C、着火点是物质的一种性质,白磷比红磷着火点低,故C说法错误;D、乙容器内径相等,通过注射器上的刻度易准确推算出空气中氧气的含量,故D说法正确。故选:C。
10. 【答案】A
【解析】根据题意,该同学验证空气中含有少量二氧化碳,本题应从实验目的与通过实验得到的实验结论相违背时,应尊重实验事实考虑产生此结果的原因,不能一味追求与实验目的一致;考虑二氧化碳与澄清石灰水变浑浊,进行分析解答本题。
【分析】本题有一定难度,当实验的结果同理论值不一致时,主要考虑以下几个方面:方案是否完整、是否符合探究要求、方法步骤是否合理、是否有前后颠倒现象。
【详解】A、验证性实验是已经知道实验结果的,当实验现象与已知的结果不相符时,应该思考实验过程中存在的问题;空气中二氧化碳的量太少,通少量空气现象不明显,为了使实验现象更明显,所以应该继续通空气,直到现象明显为止,故选项说法正确。B、人体呼吸作用会产生较多的二氧化碳,违背实验目的(验证空气中含有少量二氧化碳),故选项说法错误。C、验证性实验是已经知道实验结果的,当实验现象与已知的结果不相符时,应该思考实验过程中存在的问题,不能贸然得出空气中没有二氧化碳的结论,故选项说法错误。D、实验中澄清石灰水没有变浑浊,不能得出空气中含有少量二氧化碳的结论,故选项说法错误。故选:A。
11. 【答案】(1)氮气 氧气 78 21 (2)0.93 二氧化碳 0.03
【解析】【分析】【详解】空气的组成成分按体积分数由高到低的顺序为:氮气:78%,氧气:21%,稀有气体:0.94%,二氧化碳:0.03%,其他气体和杂质:0.03%。(1)由图示可知,气体a含量最多,气体c含量次之,分别是氮气、氧气,分别占空气总体积的78%、21%。(2)按体积计算,b中的稀有气体约占空气体积的0.94%,二氧化碳约占0.04%、其他气体和杂质约占0.03%。
故答案为:(1)氮气 氧气 78 21 (2)0.93 二氧化碳 0.03
12. 【答案】气密性 便于观察消耗的氧气的体积(或便于观察进入集气瓶中的体积)
过量(或足量) 防止集气瓶内的空气受热逸出
【解析】只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,才能正确解答本题。
【分析】本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,难度稍大。
【详解】在测定空气中氧气含量的实验中,首先要检查整个装置的气密性;将瓶中的空间分成五等份,其目的是便于观察消耗的氧气的体积(或便于观察进入集气瓶中的体积);为了将集气瓶内的氧气完全耗尽,所以红磷必需过量(或足量);红磷点燃后要求迅速放入集气瓶内,塞紧橡皮塞,这是为了防止集气瓶内的空气的受热逸出;通过此实验可测出空气中氧气的含量约占空气体积的。
故答案为:气密性 便于观察消耗的氧气的体积(或便于观察进入集气瓶中的体积)
过量(或足量) 防止集气瓶内的空气受热逸出
13. 【答案】氧气 水蒸气
【解析】空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其他气体和杂质大约占0.03%;氧气能供给呼吸和支持燃烧。酥脆的饼干放在空气中会变软,说明空气中含有空气中含有水蒸气。
【分析】本考点考查了空气中各种气体的含量、用途和性质等,同学们要加强记忆有关的知识点,在理解的基础上加以应用,本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
【详解】小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有氧气,因为氧气能供给呼吸。酥脆饼干在空气中放置逐渐变软,说明空气中含有水蒸气。
故答案为:氧气 水蒸气
14. B 鳔内二氧化碳溶于水,测得的气体的体积偏小 将燃着的木条伸到含有鳔内气体的集气瓶中 木条继续燃烧,且无明显变化
【详解】
(1)鳔内二氧化碳溶于水,会测得的气体的体积偏小,故两种方法中不合理的是B,故填B;鳔内二氧化碳溶于水,测得的气体的体积偏小。
(2)氧气能够支持燃烧,所以验证鳔内含有氧气的方法是将燃着的木条伸到含有鳔内气体的集气瓶中,故填将燃着的木条伸到含有鳔内气体的集气瓶中;
如果气体中含有氧气,则观察到的现象是木条继续燃烧,且无明显变化,故填木条继续燃烧,且无明显变化。
15. 【答案】(1)D (2)ABC
【解析】(1)根据测定空气中氧气含量的原理以及产生误差的原因来分析;(2)根据实验装置以及实验设计来分析。
【分析】选择测定空气中氧气含量的物质的条件是:只能够和空气中的氧气反应,生成物必须是固体。
【详解】(1)燃烧时弹簧夹没有夹紧导致气体受热膨胀而出,最后进入液体多;故为D。(2)乙同学成功测出结果,对比两种方案,发现方案2比较优秀,其优点有实验中不必打开瓶塞点燃,减少了实验误差;实验中不打开瓶塞,可以防止生成的五氧化二磷逸出,保护环境;利用聚光镜引燃白磷,操作安全,减少燃烧生成物对人体的影响;故为:ABC。
故答案为:(1)D (2)ABC
16.B
【解析】
【详解】
①红磷的量不足,瓶内氧气没有耗尽,不能完全消耗装置中的氧气,可能造成氧气体积小于五分之一;
②点燃红磷插入燃烧匙时,瓶塞塞得太慢,会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分,会导致实验结果偏大,可能造成氧气体积大于五分之一;
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,虽除去氧气,而增加了新的气体,没有形成压强差,造成氧气体积小于五分之一;
④未冷却至室温就打开弹簧夹,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,可能造成氧气体积小于五分之一;
⑤装置气密性不好,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中,可能造成氧气体积小于五分之一;
⑥红磷点燃放入后,没有夹或没夹紧止水夹,反应放出大量的热,装置内压强大,有空气逸出,因此进入的是水多,使测定结果偏大,可能造成氧气体积大于五分之一;
故①③④⑤可能造成氧气体积小于五分之一。
故选B。
17.D
【详解】
A、利用电热棒加热,避免了燃烧匙放入时瓶内气体逸出,测定结果更准确,故选项说法正确。
B、火焰熄灭是由于瓶中氧气含量急剧减少的缘故,故选项说法正确。
C、任何化学反应均遵守质量守恒定律,反应完成后未打开止水夹前瓶内物质质量不变,故选项说法正确。
D、反应过程中可看到集气瓶中有大量白烟产生,不是白雾,故选项说法错误。
故选D。
18.B
【详解】
A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体,所以红磷燃烧产生大量白烟,而不是烟雾,选项说法错误,不合题意。
B、曲颈瓶整体成形,不需要连接,气密性更好,避免漏气,测定结果更准确,选项说法正确,符合题意。
C、红磷点燃后再放入瓶中,会使集气瓶中原有的空气逸出,实验结束后,打开止水夹后进入集气瓶内的水偏多,选项说法错误,不合题意。
D、现在空气中氧气含量与拉瓦锡所处的时代空气中氧气的含量没有明显变化,选项说法错误,不合题意。
故选B。
19.D
【详解】
A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是红磷燃烧放出大量的热量,白磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒,所以产生大量的白烟,没有雾,错误。
B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度由低到高,然后慢慢降低至室温,错误。
C、通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算氧气的体积分数= ,错误。
D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加,其原因是液体进入瓶内后,瓶内气体体积减小,导致气压显著增大,正确。
故选D。
20. 【答案】BDE
【解析】通过本题的练习,不仅要知道造成测得氧气的体积分数小于五分之一的原因,还要知道造成测得氧气的体积分数大于五分之一的原因:①弹簧夹没夹紧,红磷燃烧时空气外逸;②燃烧匙伸入集气瓶过慢,集气瓶中空气外逸等。
【分析】【详解】在测定空气中氧气的体积分数时,实验过程中要注意:装置的气密性要好;为了要耗尽瓶中的氧气,红磷必须是足量的;气体的体积受到温度的影响,要等到装置冷却至室温,再打开了弹簧夹等,由此可分析造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可能有:1、装置是否漏气;2、红磷的用量是否充足;3、装置是否冷却到室温等。故选:BDE
21. 大于 略小于
【详解】
(1)实验中红磷燃烧放出热量,瓶中的气体受热膨胀,瓶中的压强增大,且大于此时氧气量减少导致的气压变化量,使得装置中的压强增大,故填大于。
(2)实验后装置中的氧气减少,恢复到室温时,装置中的压强小于装置外空气的压强,打开弹簧夹,烧杯中的水流入集气瓶,装置中的气体条件减小,压强增大,最终往往会出现导管中有水柱残留,则此时集气瓶内气压略小于外面大气压,故填略小于。
22. 耗尽瓶内的氧气 40 ABC
【解析】
【详解】
(1)该实验中红磷稍过量的目的是耗尽瓶内的氧气;
(2)①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是:先下降后上升,因为瓶内的气体先受热体积膨胀,后冷却;若实验非常成功,进入集气瓶中水的体积约为:(120mL-20mL)×=20mL;最终集气瓶中水的体积约为40mL;
②集气瓶里预先装进的水的作用:加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高。
23. 导管口有气泡冒出 磷燃烧放出热量 19%
【详解】
(1)实验前,检查装置气密性的方法是:打开止水夹,将导管伸入水中,用手捂紧广口瓶,观察到导管口有气泡冒出或松开手并冷却至室温后导管内形成一段液柱,说明装置气密性良好;
(2)t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加,其原因是磷燃烧放出热量,使瓶内气体膨胀、压强增大;
(3)反应中氧气被消耗,装置内气压减小,根据本实验数据,开始压强为100千帕,磷燃烧并冷却至室温后压强是81千帕,可得空气中氧气的体积分数为 。
24. 检验装置气密性 产生大量白烟 实验2
【解析】
【详解】
(1)为提高实验的准确性,以上两个实验前都必须进行的操作是检验装置气密性;
(2)实验1中,红磷燃烧的主要现象是:产生了大量的白烟,放出大量的热等;
(3)依据图甲,图乙信息可知,实验2测定方法更准确,判断依据是:反应后,实验1集气瓶内剩余氧气的体积分是8.6%,实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
25. 【答案】(1)红磷燃烧放热 打开了弹簧夹,水进入集气瓶
(2)×100% 大
【解析】红磷燃烧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,水进入容器,进入容器中的水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。
【分析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
【详解】(1)图乙中,BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热,DE段气压变化的原因可能是打开了弹簧夹,水进入集气瓶。(2)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×100%,如果燃烧时忘记关闭弹簧夹,则测出氧气体积将会比理论值偏大(红磷燃烧放热,导致瓶内气体膨胀,进一步导致部分气体逸出集气瓶,最终导致进入集气瓶中的水偏多)。
故答案为:(1)红磷燃烧放热 打开了弹簧夹,水进入集气瓶
(2)
×100% 大
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