第1讲 空气的成分-2025-2026学年浙教版八年级科学下册高频考点过关复习

该初中科学讲义通过表格对比和实验装置分析系统构建“空气的成分”知识体系，梳理拉瓦锡实验原理、氧气含量测定方法及误差分析，用分类表格呈现混合物与纯净物区别、空气成分及用途，突出实验操作与原理的内在联系。 讲义亮点在于“实验改进与误差分析”的分层练习设计，如用暖宝宝测定氧气含量的创新实验题，结合传感器数据曲线分析气压变化，培养科学思维与探究实践能力。基础题巩固概念，综合题提升实验设计能力，助力教师实施分层教学，支持学生自主复习。

第1讲 空气的成分 考点1 空气的组成 1.拉瓦锡研究空气成分的实验 拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分。 实验装置 实验步骤 反应原理 实验现象 实验结论 把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 汞+氧气 氧化汞 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积约减少 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 将汞表面所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里加强热 氧化汞 汞+氧气 红色粉末变成银白色液体和无色气体,所得气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验装置 ①仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管; ②药品：红磷、水。 （2）实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 （3）实验步骤 ①连接装置，检查装置的气密性;②在集气瓶内加入少量水后，将水面上方空间分为5 等份;③用弹簧夹夹紧胶皮管;④点燃红磷后，立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧;⑤燃烧结束装置冷却至室温后，打开弹簧夹。 （4）实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量; ②冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水经导管流入集气瓶，且流入水的体积约占集气瓶内原有空气体积的。 （5）实验分析及结论 红磷在空气中燃烧是红磷与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷的新物质，这一反应可以用文字表示为红磷＋氧气五氧化二磷。生成的五氧化二磷为固体，溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小。冷却至室温后，外界大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压入的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积，由此可得出相应结论：氧气约占空气体积的。 （6）误差分析 测量结果偏小 原因 措施 红磷量不足、漏气、未恢复至室温就打开止水夹并行读数、导管内未事先注满水，有部分水留存于导管中（导致进入集气瓶中的水的体积减少）等 红磷要足量 装置气密性良好 冷却至室温后打开止水夹 导管内先注满水 测量结果偏大 未夹止水夹或止水夹未夹紧、点燃红磷塞瓶塞较慢（均造成集气瓶中的空气外逸）、消耗空气中的其他成分等 导管要用止水夹并夹紧 点燃红磷后伸入集气瓶和塞好橡皮塞动作要快 （1）不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷，因为木炭、硫燃烧后会生成气体，使密闭容器内压强无明显变化，铁丝在空气中不能燃烧，镁不仅可与空气中的氧气反应，还会与空气中的氮气和二氧化碳反应。 （2）做空气中氧气含量的测定实验时，选择的反应物应具备两个条件：①物质能在空气中燃烧且只与空气中的氧气反应，即能消耗氧气;②燃烧后的生成物应为固态或液态，所占的体积可忽略不计，这样才能较准确地测定空气中氧气的含量。 （3）通过本实验还可以得出红磷燃烧后空气中剩余的主要气体氮气的性质，即物理性质：难溶于水，化学性质：不燃烧也不支持燃烧。 （4）集气瓶中要预先加入少量水，一是为了吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，二是为了防止热的燃烧物溅落，使集气瓶炸裂，三是为了吸收热量，有助于装置冷却。 测定空气中氧气含量的实验装置的改进 改进实验装置 实验原理 通过物质与空气中的氧气反应，消耗氧气，使密闭容器中的气体减少，减少的气体体积（测定进入容器中水的体积或利用刻度测量容器中气体体积的变化）即为空气中氧气的体积。各装置中所涉及反应的文字表达式为 ①：红磷+氧气五氧化二磷;②③④：白磷+氧气五氧化二磷; ⑤⑥：铜 + 氧氧化铜 实验现象分析 ①红磷燃烧，冷却至室温后打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，稳定后，注射器内减少的气体体积约为密闭装置内原有空气总体积的； ②白磷燃烧，冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水经导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶容积的； ③白磷燃烧，活塞先向右移动，后向左移动，冷却至室温后，活塞位于刻度"8"处; ④白磷燃烧，冷却至室温后，玻璃管内水面上升至刻度"1"处，烧杯内水面下降; ⑤实验时应交替推动注射器活塞，使氧气与铜丝充分反应，熄灭酒精灯冷却至室温后将剩余气体推进一个注射器中，根据刻度读出剩余气体的体积。气体减少的体积即为原空气中氧气的体积，再将其与原空气的体积相比，就可得到空气中氧气的体积分数; ⑥用酒精灯充分加热一段时间，熄灭酒精灯，注射器活塞移动，稳定后，注射器内减少的气体体积约为密闭装置内原有空气总体积的 装置优点 上面各实验装置自始至终都是密闭的，避免了课本实验装置中红磷点燃后塞橡胶塞的过程中发生装置内气体或五氧化二磷逸散的缺点，可减小实验误差且避免环境污染 （1）白磷在 40 ℃ 即可燃烧，其产物与红磷燃烧的产物相同，均为五氧化二磷。 （2）铜和氧气在加热条件下可反应生成黑色固体氧化铜。 （3）利用改进实验装置测定空气中氧气含量时，要注意计算气体体积变化时，利用的是改进装置中反应容器的总体积。 3.空气的组成 空气中各气体成分的含量如表所示∶ 成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% （1）空气中各气体成分的含量用体积分数（体积占比）表示，而不是质量分数（质量占比）。 （2）空气中各气体成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。 （3）空气是混合物，主要由氧气与氮气组成，二者体积比约为21%：78%(1:4)。 考点2：混合物和纯净物 分类 混合物 纯净物 概念 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定 只由一种物质组成，组成固定 表示 方法 没有固定组成，不能用化学符号表示 可用化学符号表示，如氮气可用 N2表示 举例 空气，自然界的水，如河水、湖水、海水、雨水等 氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水等 关系 纯净物混合物 （1）混合物中各成分保持着各自的性质。例如空气中的多种成分可以稳定存在，不受其他成分的影响。 （2）物质的成分与状态无关。例如冰和水是相同物质的两种状态，把它们混合在一起还是一种物质，属于纯净物。 （3）区分混合物与纯净物的关键是看其物质组成成分。带有"混合"字眼的物质不一定是混合物，带有"洁净""清洁"字眼的物质不一定是纯净物。如冰水混合物是纯净物，洁净的空气是混合物。 考点3：空气是一种宝贵的资源 1.氧气的性质与用途 （1）供给呼吸∶可用于医疗急救、登山和潜水等。 （2）支持燃烧：可用于炼钢、气焊、化工生产和航空航天等。 2.氮气和稀有气体的性质与用途 气体 主要性质 主要用途 氮气 物理性质：无色、无味，难溶于水 用作保护气，用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉，制硝酸和氮肥等 化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧 稀有气体 物理性质：无色、无味，在通电时能发出不同颜色的光 用作保护气，制成多种用途的电光源，氦可用于制造低温环境 化学性质：很不活泼 （1）化学性质不活泼指的是不容易参加化学反应。 （2）氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性（即化学性质不活泼），但稳定性是相对的而不是绝对的，在一定条件下，它们也能与某些物质发生化学反应。 （3）氦气可以用来填充飞艇，利用的是氦气的化学性质很不活泼且氦气的密度比空气小。 1.（2025八年级·浙江·专题练习）化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫 【答案】A 【解析】A、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，故A符合题意； B、侯德榜改进了纯碱的制备方法，将制碱工业与化肥工业结合起来，故B不符合题意； C、道尔顿提出原子论，故C不符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，故D不符合题意。故选A。 2.（2025八年级·浙江·专题练习）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是（　　） A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 【答案】D 【解析】拉瓦锡选用汞，因其在加热时能与氧气反应生成氧化汞（HgO），且汞是液态金属便于密闭操作。故选D。 3.（2025八年级·浙江·专题练习）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的（　　） A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 【答案】C 【解析】红磷只能与空气中的氧气反应，且生成物是固体，仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的氧气，从而可以测定空气中氧气的含量。故选C。 4.（2025八年级·浙江·专题练习）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．化学性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 【答案】A 【解析】氮气常用作文物保护气，主要是因为氮气化学性质稳定，很难与其他物质反应。故选A。 5.（2025八年级·浙江·专题练习）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 【答案】B 【解析】A、实验中汞需要足量，这样才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉，从而准确测定空气成分，该表述正确； B、曲颈甑中的汞不能换成硫粉，硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，装置内气体压强变化不明显，无法准确测定空气中氧气的含量，该表述错误； C、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其作用是消耗氧气，该表述正确； D、钟罩内液面上升，是因为氧气被消耗，钟罩内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，液面上升，该表述正确。故选B。 6.（2025八年级·浙江·专题练习）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是（　　） A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 【答案】A 【解析】在“测定空气里氧气含量”的实验中，红磷必须足量，如果红磷的量不足，装置气密性不好或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹，都会导致测出的氧气体积分数偏小。故选A。 7.（2025·浙江衢州·一模）如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是（　　） A．可用木炭代替红磷进行实验 B．红磷量不足会导致测定结果偏大 C．未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大 D．该实验可以说明氮气难溶于水 【答案】D 【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量，所以不能用木炭代替红磷进行实验，错误； B、若红磷量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，会导致进入集气瓶中的水的体积偏小，从而使测定结果偏小，而不是偏大，错误； C、未冷却至室温就打开止水夹，此时集气瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶中的水的体积会偏小，导致测定结果偏小，而不是偏大，错误； D、红磷燃烧消耗氧气后，集气瓶内剩余气体主要是氮气，水进入集气瓶约占集气瓶容积的15后不再进入，说明氮气难溶于水，正确。故选D。 8.（24-25八年级下·浙江杭州·期中）空气是一种宝贵的自然资源，人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是（　　） A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气 C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体 【答案】B 【解析】A、空气的主要成分之一是氧气，通过分离液态空气法，利用氧气和氮气等气体沸点的不同，可以从空气中分离出氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，不符合题意； B、空气中主要成分是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，几乎不含氢气，所以不能直接从空气中分离获得氢气，符合题意； C、氮气在空气中含量最多，约占空气体积的78%，可通过分离液态空气获得氮气，氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐剂，不符合题意； D、稀有气体是空气的成分之一，占空气体积的0.94%，可以通过分离液态空气获得稀有气体，稀有气体化学性质很不活泼，可用作焊接保护气，不符合题意。故选B。 9.（2025八年级·浙江·专题练习）空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。 A．制成有色电光源 B．支持燃烧 C．作保护气 D．制氮肥的重要原料 E.炼钢 F.光合作用的原料 G.润湿空气，有利于人的呼吸 (1)氧气： 。 (2)氮气： 。 (3)稀有气体： 。 (4)二氧化碳： 。(5)水蒸气： 。 【答案】(1)BE(2)CD(3)AC(4)F(5)G 【解析】（1）氧气能支持燃烧，可用于炼钢，故填：BE； （2）氮气化学性质不活泼，可用作保护气；氮气中含有氮元素，是制氮肥的重要原料，故填：CD； （3）稀有气体化学性质不活泼，可用作保护气；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成有色电光源，故填：AC； （4）二氧化碳是植物光合作用的原料之一，故填：F； （5）水蒸气能润湿空气，有利于人的呼吸，故填：G。 10.（24-25八年级下·浙江台州·期中）如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。 (1)磷燃烧的文字表达式为 ，现象是 ，反应结束冷却后集气瓶内气压 （填“变大”或“变小”或“不变”）。 (2)等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是 ，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的 。 【答案】(1) 放出热量，产生大量的白烟 变小 (2)烧杯中的水进入集气瓶 【解析】（1）红磷燃烧，放出热量，产生大量的白烟；生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：；红磷燃烧，消耗了氧气，反应结束冷却后集气瓶内气压变小； （2）等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的。 11.（24-25九年级上·浙江衢州·月考）小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (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 。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是 。 【答案】(1)引燃白磷 (2)白磷燃烧，产生大量的白烟（合理即可） (3)燃烧结束后空气中还含有一定的氧气（合理即可） 【解析】（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是引燃白磷； （2）反应开始到止水夹打开前，加热铜丝使白磷的温度达到着火点，观察到白磷燃烧，产生大量的白烟，另外白磷燃烧放热和用酒精灯给铜丝加热，瓶内外的铜丝都和氧气接触，在受热时与氧气发生反应会生成黑色的氧化铜，所以也能观察到瓶内外铜丝都变黑； （3）氧气特别少时，白磷也会熄灭，所以白磷燃烧可能不能将氧气完全消耗，若在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气，则测得结果会偏小。 12.（24-25八年级下·浙江金华·期末）暖宝宝内的发热物质是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等混合而成。一旦撕开包装，该物质便能迅速与空气中的氧气发生反应，释放出热量。为此，小义利用暖宝宝来测定空气中氧气的体积分数，步骤如下： ①剪开暖宝宝包装，在注射器甲中装入暖宝宝粉末，用活塞压实。 ②用输液软管连接甲、乙注射器（如图），观察到注射器甲、乙中活塞分别停留在1mL和30ml刻度处。 ③通过操作使装置内空气与暖宝宝粉末充分接触。一段时间后反应结束，观察到注射器甲、乙中活塞分别停留在10mL和15ml刻度处，计算空气中氧气的体积分数。 (1)实验前，将两个注射器活塞均推至底端，用输液软管连接，将注射器甲的活塞向左拉动一定距离后放手，若装置的气密性良好，一段时间后观察到的现象是 ； (2)步骤③中使装置内空气与暖宝宝粉末充分接触的操作是 ； (3)若不考虑输液软管处的少量空气及反应前后暖宝宝粉末体积变化，则通过本实验可测得空气中氧气的体积分数是 。 【答案】(1)甲的活塞回到原位 (2)来回推拉活塞 (3)19.35% 【解析】（1）实验前检查装置气密性，将两个注射器活塞均推至底端，用输液软管连接，将注射器甲的活塞向左拉动一定距离后放手。若装置的气密性良好，由于外界大气压的作用，一段时间后观察到的现象是注射器甲的活塞回到原来的位置； （2）使空气与暖宝宝粉末充分接触的操作： 步骤③中使装置内空气与暖宝宝粉末充分接触的操作是 交替推动两个注射器的活塞，这样能使空气在两个注射器之间流动，从而与暖宝宝粉末充分接触，让反应更充分； （3）初始空气体积：注射器甲的初始刻度为 1 mL，注射器乙的初始刻度为 30 mL，所以初始空气总体积为1mL+30mL=31mL；反应后剩余气体体积：反应结束后，注射器甲的刻度为 10 mL，注射器乙的刻度为 15 mL，剩余气体总体积为10mL+15mL=25mL；消耗的氧气体积：初始空气体积减去剩余气体体积，即31mL−25mL=6mL；氧气体积分数：。 13.（24-25八年级下·浙江嘉兴·期末）某小组同学用红磷测定空气中氧气的含量，装置如图所示。 (1)本实验的原理是利用红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，待充分冷却后，集气瓶内压强将 ，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积。 (2)以下是本实验的关键步骤，正确的操作顺序是 。（填序号） ①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水；③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹；④将集气瓶剩余的容积分成5等份，做好记号。 (3)实验后的交流过程中，某同学提出，将装置中的红磷换成铁丝也可以达到实验目的，你是否认同？并说明理由： 。 【答案】(1)减小 (2)②④①③ (3)不认同，因为细铁丝在空气中不能燃烧 【解析】（1）红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，容器内气体减少，待充分冷却后，集气瓶内压强将减小，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积； （2）进行红磷测定空气中氧气含量实验时，首先要检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果，然后在集气瓶中加入少量水，一是可以吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气，二是可以降低瓶内温度，所以②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水应排在首位；接着④将集气瓶剩余的容积分成 5 等份，做好记号，便于后续观察进入水的体积；再①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞，进行红磷燃烧实验；最后③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹，观察进入水的体积。所以正确的操作顺序是②④①③； （3）不认同。因为铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗空气中的氧气，所以不能用铁丝代替红磷来测定空气中氧气的含量。 14.（24-25八年级下·浙江绍兴·期末）小明在做了教材“测定空气中氧气含量”实验（见图甲）后进行大胆改进，设计图乙（选用容积为30毫升的试管作反应容器）实验方案进行，一开始活塞停在10毫升处。请你对比分析图甲、图乙实验，回答： (1)请写出集气瓶中红磷燃烧的现象 。 (2)图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。 (3)完成图甲实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能原因： 。 【答案】(1)剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量 (2)4 (3)红磷的量不足/装置气密性不好/未冷却至室温就打开弹簧夹（合理即可） 【解析】（1）红磷在集气瓶中燃烧，产生大量白烟（白烟是红磷燃烧生成的五氧化二磷固体小颗粒分散在空气中形成的），放出热量； （2）图乙中，试管容积为30毫升，空气中氧气约占空气总体积的，则其中氧气的体积=30mL×=6mL；当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器内气体减少4mL，活塞将从10毫升刻度处慢慢前移到约10−6=4mL刻度处才停止； （3）测得空气中氧气的含量偏小，可能原因：红磷量不足，不能将集气瓶内空气中的氧气完全消耗，导致进入集气瓶中的水的体积偏小，从而使测得空气中氧气的含量偏小；装置气密性不好，在红磷燃烧冷却过程中，外界空气会进入集气瓶，使进入集气瓶中的水的体积偏小，导致测得空气中氧气的含量偏小；未冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶中的水的体积偏小，测得空气中氧气的含量偏小。 15.（24-25八年级下·浙江金华·月考）某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3，在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。请回答： (1)数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为氧气量减少导致的气压变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）温度升高导致的气压变化量。 (2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”，若过早打开活塞会导致结果 。（填“偏大”，“偏小”或“不变”） (3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”）。 (4)上述实验中使用的红磷应为足量，目的是 。 【答案】(1)小于(2)偏小(3)V1-V3(4)将集气瓶内的氧气完全消耗 铁粉 【解析】（1）红磷燃烧时，一方面消耗氧气，使气体量减少，气压减小；另一方面燃烧放出大量的热，使气体受热膨胀，气压增大。开始一段时间集气瓶内气体压强上升，说明温度升高导致的气压增大程度大于氧气量减少导致的气压减小程度，即氧气量减少导致的气压变化量小于温度升高导致的气压变化量； （2）若过早打开活塞，此时集气瓶内温度还未冷却到室温，气体处于膨胀状态，压强较大，进入集气瓶中的水会偏少，导致测量的氧气含量 偏小； （3）实验前集气瓶内气体体积为V1，待集气瓶内的水面不再上升时，此时集气瓶内剩余气体体积为V2；然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内气体压强恢复到初始状态，气体体积为V3，V1−V3就是被消耗的氧气的体积，所以集气瓶中减少的氧气体积为 V1−V3； （4）探究空气中氧气体积分数实验中红磷的应该足量，目的是把集气瓶中的氧气耗尽。 1.（2025·浙江杭州·一模）利用白磷燃烧测定空气中氧气体积分数，实验装置如图（集气瓶内装入适量的水，体积为a，集气瓶总容积为c）实验步骤如下：①加热玻璃棒引燃白磷；②白磷熄灭后冷却至室温，测得瓶内水的体积为b。下列分析错误的是（   ） A．白磷不可替换为木炭或硫粉 B．氧气与空气体积比为（b-a）:（c-a） C．装置未使用止水夹会影响实验结果 D．实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定 【答案】C 【解析】A、木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置中的压强几乎不变,则不能测定空气中氧气的含量，该选项说法正确； B、集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积，因为集气瓶内空气体积为c−a，消耗的氧气体积等于反应后增加的水的体积 b−a，则该实验测得氧气与空气的体积比(b-a):(c-a)，该选项说法正确； C、由于集气瓶中的导管伸入水下，形成液封，则该装置没有用止水来，也不会影响实验结果，该选项说法不正确。 D、白磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则集气瓶中的水会进入烧杯中，液面下降，但红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体会减小，烧杯中的水会进入集气瓶中，液面又会上升，该选项说法正确；故选C。 2.（2025八年级·浙江·专题练习）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是（　　） A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 【答案】C 【解析】A、波义耳的实验装置是敞口的，无法测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验是密闭装置，可用于测定氧气含量，该说法错误。 B、汞与氧气反应生成的氧化汞是红色粉末，不是黑色，该说法错误。 C、拉瓦锡的实验中，汞与氧气反应使密闭容器内压强减小，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升；当氧气完全消耗后，液面不再变化，该说法正确。 D、实验中汞的用量必须足量，才能将装置内的氧气完全消耗，否则会导致实验结果偏小，该说法错误。故选C。 3.（2025八年级·浙江·专题练习）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是（　　）（提示：白磷燃烧所需最低温度为） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、装置内的红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强变小，则水槽中的水会进入瓶内，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意； B、装置内的红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强变小，待冷却后，打开止水夹，烧杯中的水会进入瓶内，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意； C、木炭燃烧后产生二氧化碳气体，装置内的压强变化不明显，不能用来测定空气中氧气含量，故符合题意； D、白磷受热燃烧消耗硬质试管中的氧气，冷却后装置内压强变小，活塞向左移动，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意。故选C。 4.（25-26九年级下·浙江杭州·开学考试）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧、测定的氧气含量变化如图所示。下列判断不正确的是（　　） A．红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小 B．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 D．将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗 【答案】B 【解析】A、红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小，是因为红磷燃烧放热，导致气体膨胀，气压增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气压减小，该选项说法正确； B、图中a点与b点对应容器内氮气体积分数不相等，是因为耗氧量不同，该选项说法不正确； C、燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多，该选项说法正确； D、将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内氧气完全消耗，该选项说法正确。故选B。 5.（24-25八年级下·浙江杭州·月考）某科学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置能完成测定空气中氧气的含量（注射器内预先吸了40mL水且注射器活塞的摩擦忽略不计，试管净容积为50mL）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） ①白磷燃烧会产生大量的白雾 ②生石灰与水接触会放出热量 ③白磷的量不足，会使测定值偏大 ④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂 ⑤实验中，注射器的活塞先向右移动，后向左移动 ⑥若白磷的量充足、装置的气密性良好，最终注射器活塞将移至30mL 刻度附近 A．①④⑤ B．仅②④ C．②④⑤⑥ D．①③⑤⑥ 【答案】C 【分析】由题意，生石灰遇水会放出大量热，能使白磷燃烧。 【解析】①白磷燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故①错误； ②向烧杯中加水，生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点，故②正确； ③白磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，会使测定的结果偏小，故③错误； ④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂，故④正确； ⑤白磷燃烧，放出大量的热，装置内空气受热膨胀，白磷燃烧后消耗了装置内的氧气，实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动，故⑤正确； ⑥氧气约占空气体积的，若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，活塞停止在30mL附近，故⑥正确；由上述分析可知，②④⑤⑥说法正确。故选C。 6.（2025八年级·浙江·专题练习）如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的体积约占 B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气 C．实验前一定要检查装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 【答案】D 【解析】A、实验中，能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的，说明氧气约占空气总体积的，故选项说法正确。 B、实验时红磷一定要过量，如果红磷不足，就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，故选项说法正确。 C、实验前一定要检查装置的气密性，为防止装置漏气，影响实验结果，故选项说法正确。 D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹；若火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的，得不出正确的结论，故选项说法错误。故选D。 7.（25-26八年级下·浙江·课后作业）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1）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为40mL的18×180mm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实验中红磷要过量的原因为 。 (2)装置组合后，实验开始前需要进行 。请说明方法： 。 (3)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，再将弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 （填序号）。 (4)图Ⅱ实验中，忘记将弹簧夹关闭就开始实验，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 (5)其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭，所以测量结果理论上会偏 ，同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），请计算当氧气含量为 ，木条复燃。 【答案】(1)充分消耗集气瓶中的氧气(2)打开弹簧夹 用手握住集气瓶，若导管口有气泡，证明装置气密性良好(3)③①②④(4)0(5)小 52% 【解析】（1）图Ⅰ实验中红磷要过量的原因是充分消耗集气瓶中的氧气。 （2）装置组合后，要检查装置的气密性，实验开始前需要进行打开弹簧夹。具体方法是：用手握住集气瓶，若导管口有气泡，证明装置气密性良好。 （3）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。则正确的实验操作顺序是③①②④。 （4）图Ⅱ实验中，理论上注射器的活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL-40mL×=2 mL刻度处才停止。但是实验前小组同学忘记夹紧弹簧夹，则活塞会先向右移动，后向左移动，最后停留在10mL-（10mL+40mL）×=0mL刻度处停止。 （5）其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度时就会熄灭，氧气未完全耗尽，所以测量结果理论上会偏小。同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），此时氧气含量为40%+60%×=52%，木条复燃。 8.（25-26九年级上·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。 (1)实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。 (2)图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 （选填“温度”或“氧气浓度”）。 (3)若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 （选填“大”或“小”）。 (4)科学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图丙所示，下列说法正确的是 填字母）。 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高 【答案】(1)38(2)氧气浓度(3)小(4)B 【解析】（1）空气中氧气约占总体积的。集气瓶的容积为150mL，集气瓶中有水10mL，其中氧气的体积约为（150mL-10mL）× =28mL。实验前集气瓶中有水10mL，所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为28mL+10mL=38mL； （2）红磷燃烧消耗氧气，会使集气瓶内氧气浓度下降；同时燃烧放热，温度会先升高后降低。观察图乙，Y曲线是一直下降的趋势。因为红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度不断降低，所以Y曲线表示的是集气瓶内的氧气浓度； （3）C点表示红磷燃烧结束时集气瓶内的压强。若装置漏气，在红磷燃烧过程中，外界空气会进入集气瓶，使瓶内压强减小的幅度变小。所以第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值小； （4）A、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，不能准确测定空气中氧气的含量，故说法错误； B、从图可以看出，红磷和白磷在氧气浓度较低时仍能燃烧，即氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故说法正确； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，会使测得空气中氧气含量偏低；红磷和白磷燃烧后氧气有剩余，也会使测得空气中氧气含量偏低，故说法错误；故选B。 9.（25-26九年级上·浙江温州·开学考试）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中加入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。 (1)从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 。 (2)加入试剂前，需先检查注射器的气密性，具体操作如下：将注射器的活塞推至底端，并封住注射器的尖端，将活塞向上拉动一定距离后放手，若注射器的气密性良好，一段时间后观察到的现象是 。 (3)经检测，注射器的气密性良好。小科进行了一次实验，若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后注射器活塞位于36.5mL刻度处，则本次实验测得空气中氧气的体积分数为 。（小数点保留至0.1%） (4)在处理数据后，小科发现实验测得的氧气体积分数小于21%，导致上述结果的原因可能是 。（写出一点即可） 【答案】(1)耗尽氧气形成气压差 (2)活塞能回到原来的位置 (3)18.9% (4)白磷的量不足（合理即可） 【解析】（1）从建模角度分析，“引燃白磷”这一操作是为了让白磷与氧气发生反应从而耗尽氧气，进而在装置内形成气压差，则“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的耗尽氧气形成气压差； （2）为了保证实验能顺利进行，需在加入试剂前先检查针筒的气密性，具体的操作为：将注射器的活塞推至底端，并封住注射器的尖端，将活塞向上拉动一定距离后放手，将注射器的活塞推至底端，并封住注射器的尖端，将活塞向上拉动一定距离后放手； （3）氧气的体积就是反应前后注射器活塞位置变化对应的体积，反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后位于36.5mL刻度处，则氧气的体积为45mL-36.5mL=8.5mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为：； （4）白磷的质量不足就不能将氧气耗尽，导致测定结果偏小；注射器与活塞间存在摩擦会导致活塞不能停留到最小处，造成测定结果偏小；氧气的浓度降低到一定程度时，白磷不再燃烧，这就不能耗尽氧气，测定结果偏小。 10.（25-26九年级上·浙江台州·开学考试）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 ，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，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 。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 （写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点： 。 【答案】(1)导管口有气泡冒出 (2)集气瓶中的氧气被消耗，气压降低 (3)红磷量不足/装置气密性不好/未冷却到室温就打开止水夹等 (4)红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长 【解析】（1）在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到有气泡产生，说明装置气密性良好； （2）水能倒吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水被压入集气瓶； （3）测得氧气体积分数小于真实值，是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大，可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入，具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置气密性不好等； （4）由图可知，红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长。 11.（24-25八年级下·浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验： 步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。 步骤二：将 （选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。 步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答： (1)将步骤二补充完整。 (2)图乙中a-c段气压上升的原因是 。 (3)图乙中的e点对应的实验操作是 。 (4)实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是 。 A．步骤一中加入的水太多 B．加入的红磷量不足 C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹 D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹 【答案】(1)水面上方体积(2)红磷燃烧放热对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响 (3)打开止水夹(4)C 【解析】（1）将水面上方体积分为5等分，因为测定空气中氧气含量是通过消耗水面上方空气中的氧气，观察水进入的体积来确定氧气含量，所以要对水面上方体积进行等分； （2）ac段气压上升是因为红磷燃烧放出热量，使压强增大的程度大于氧气被消耗使压强减小的程度； （3）e点之后压强增大，是因为打开了止水夹，水进入广口瓶，挤压剩余气体，所以压强增大； （4）A.步骤一中加入的水太多，不会影响消耗氧气的量以及进入瓶内水的体积，所以不会使水位高于理论高度，故A错误； B.加入的红磷量不足，不能完全消耗氧气，会使进入瓶内的水偏少，水位低于理论高度，故B错误； C.当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹，此时温度较高，瓶内气体还处于膨胀状态，气压较大，会有气体从导管逸出，导致进入瓶内的水会偏多，水位高于理论高度，故C正确； D.当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹，此时温度还没有冷却至室温，导致瓶内气压比完全冷却后的气压大，进入瓶内的水会偏小，水位低于理论高度，故D错误；故选C。 12.（24-25八年级下·浙江衢州·期末）科学实验可以从实验装置、材料选择、操作方法等多方面进行改进以提高实验精确度。为提高测量空气中氧气含量实验的精确度，小科对教材实验进行了创新改进，实验所用红磷均足量。 (1)图甲为教材实验，请对实验步骤进行排序? 。 ①在集气瓶中加少量水后将剩余的容积分成5等份；②火焰熄灭后，冷却至室温； ③点燃红磷，迅速放入集气瓶并塞紧瓶塞；④连接装置，检查装置气密性；⑤振荡集气瓶，打开止水夹，观察并记录实验现象。 (2)小科利用量筒来提高测量精确度（图乙），结果如下表，他测得空气中氧气的体积分数为 。 集气瓶容积（cm3） 加水的体积（cm3） 量筒中原有水的体积（cm3） 量筒中剩余水的体积（cm3） 空气中氧气的体积分数% 250 50 100 58 ? (3)小科采用传感器和电烙铁进行图丙所示实验，结果如图丁所示。小科发现红磷燃烧结束后集气瓶内氧气并未耗尽，而图乙实验测得的氧气体积分数却接近真实值，请分析原因： 。 【答案】(1)④①③②⑤(2)21%(3)当燃着的红磷放入集气瓶（或止水夹未夹紧）时，集气瓶内逸出气体的体积与剩余的氧气体积接近 【解析】（1）该实验操作的正确步骤是：④连接装置，检查装置气密性； ①在集气瓶中加少量水后将剩余的容积分成5等份； ③点燃红磷，迅速放入集气瓶并塞紧瓶塞； ②火焰熄灭后，冷却至室温； ⑤振荡集气瓶，打开止水夹，观察并记录实验现象； 即正确顺序为④①③②⑤。 （2）空气中氧气的体积分数=氧气体积与空气体积之比；集气瓶内空气体积等于集气瓶容积-集气瓶内水的体积，量筒内减少的体积为氧气的体积，空气中氧气的体积分数为； （3）图乙实验测得的氧气体积分数却接近真实值，原因是：当燃着的红磷放入集气瓶（或止水夹未夹紧）时，集气瓶内逸出气体的体积与剩余的氧气体积接近，所以红磷燃烧结束后集气瓶内氧气并未耗尽，而图乙实验测得的氧气体积分数却接近真实值。 13.（24-25八年级下·浙江金华·期末）研习小组选用铜粉测定空气中氧气含量（原理：），装置如图。已知硬质玻璃管容积为50ml，注射器量程为50ml。 实验步骤： I.装置气密性检查完好后，往玻璃管中装入药品（体积不计），使气球处于瘪的状态（球内空气被挤出），调节注射器活塞至40.0ml刻度处，记录注射器初始体积为V1，连接好装置。 II.点燃酒精灯，先给玻璃管均匀受热，然后用酒精灯加热铜粉位置，并来回缓慢推拉注射器10次（每次推拉范围30ml左右）。 III.充分反应后停止加热并冷却到室温，挤出气球内空气，读取此时注射器内气体体积为V2。甲乙两组同学各自完成了以上实验，记录数据如下表所示。 实验组 V1（ml） V2（ml） 氧气体积分数 甲组 40 25 a 乙组 40 22 b 请回答： (1)步骤I，进行装置气密性检查操作方法：将注射器活塞拉至40.0ml刻度处，然后将其与硬质玻璃管（未装药品）、瘪气球进行组装，并推动注射器活塞至30.0ml处，观察到气球鼓起。固定活塞位置，一段时间后若观察到 ，则证明装置气密性良好。 (2)步骤II，来回缓慢推拉注射器多次的目的是 。 (3)乙组测得氧气体积分数b= %，甲乙组实验结果造成差异（a、b不同）的可能原因是 （写出一点即可）。 (4)若实验结果与理论值相比偏大（超过21%），推测造成该误差的可能原因是 （写出一点即可）。 【答案】(1)鼓起的气球体积大小保持不变 (2)使氧气与铜粉完全反应 (3)20 甲组铜粉用量太少（合理即可） (4)步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数（合理即可） 【解析】（1）步骤Ⅰ，进行装置气密性检查操作方法：将注射器活塞拉至40.0mL刻度处，然后将其与硬质玻璃管（未装试剂）、瘪气球进行组装，并推动注射器活塞至30.0mL处，观察到气球鼓起。固定活塞位置，一段时间后若观察到鼓起的气球体积大小保持不变，则证明装置气密性良好； （2）步骤Ⅱ，来回缓慢推拉注射器多次的目的是使氧气与铜粉完全反应（或充分反应）； （3）注射器内减少的气体体积即为消耗的氧气的体积，则甲组，氧气的体积为40mL-25mL=15mL，因此空气中氧气的体积分数为×100%≈16.7%；乙组：氧气的体积为40mL-22mL=18mL，因此空气中氧气的体积分数为×100%=20%； 甲、乙组实验结果造成差异（a、b不同）的可能原因是甲组铜粉用量太少或甲组氧气没有完全反应或甲组没有待冷却到室温就读取V2或装置漏气； （4）若实验结果与理论值相比偏大（超过21%），推测造成该误差的可能原因是步骤Ⅲ中没有完全挤出气球内空气就读数或V2读数不准确，偏小或Cu可能与空气中其他成分反应或挤出气球内空气时，由于活塞和注射器间存在摩擦力，活塞未向左移动，导致V2偏小等。 14.（24-25八年级下·浙江温州·期中）科学兴趣小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。 (1)根据图1回答问题： ①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是 ； ②实验过程中白磷要足量的原因 。 (2)请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因 。 (3)为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因 。 【答案】(1)不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差且能防止生成的五氧化二磷进入空气中污染环境 完全消耗空气中氧气，使实验结果更准确 (2)气压下降先快后慢；随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低； (3)AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大 【解析】（1）①利用铜丝的导热性，可以直接在集气瓶中将白磷点燃，这样做的好处有：不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差且能防止生成的五氧化二磷进入空气中污染环境； ②实验过程中白磷要足量的原因完全消耗空气中氧气，使实验结果更准确； （2）CD段气压变化的规律是气压下降先快后慢，其原因是随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低； （3）EF段比AB段对应的气压值要低，其原因是AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大。 15.（24-25八年级下·浙江杭州·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，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图甲）内的压强、温度和氧气浓度的值，绘制的三条变化趋势曲线如图乙所示。请结合图乙中氧气浓度和温度曲线变化的情况，用所学知识解释实验过程中AB、DE 气压变化的原因。 【答案】AB段：温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响；DE段：当温度冷却至室温时，打开活塞，烧杯内的水进入集气瓶内（合理即可） 【解析】AB段：红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小，BC段是红磷燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小；实验结束后，当温度冷却至室温时，打开活塞，烧杯内的水进入集气瓶内，使瓶内气压升高至外界大气压，所以气压曲线中DE段上升。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲 空气的成分 考点1 空气的组成 1.拉瓦锡研究空气成分的实验 拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分。 实验装置 实验步骤 反应原理 实验现象 实验结论 把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 汞+氧气 氧化汞 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积约减少 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 将汞表面所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里加强热 氧化汞 汞+氧气 红色粉末变成银白色液体和无色气体,所得气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积 2.空气中氧气含量的测定 （1）实验装置 ①仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管; ②药品：红磷、水。 （2）实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 （3）实验步骤 ①连接装置，检查装置的气密性;②在集气瓶内加入少量水后，将水面上方空间分为5 等份;③用弹簧夹夹紧胶皮管;④点燃红磷后，立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧;⑤燃烧结束装置冷却至室温后，打开弹簧夹。 （4）实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量; ②冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水经导管流入集气瓶，且流入水的体积约占集气瓶内原有空气体积的。 （5）实验分析及结论 红磷在空气中燃烧是红磷与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷的新物质，这一反应可以用文字表示为红磷＋氧气五氧化二磷。生成的五氧化二磷为固体，溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小。冷却至室温后，外界大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压入的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积，由此可得出相应结论：氧气约占空气体积的。 （6）误差分析 测量结果偏小 原因 措施 红磷量不足、漏气、未恢复至室温就打开止水夹并行读数、导管内未事先注满水，有部分水留存于导管中（导致进入集气瓶中的水的体积减少）等 红磷要足量 装置气密性良好 冷却至室温后打开止水夹 导管内先注满水 测量结果偏大 未夹止水夹或止水夹未夹紧、点燃红磷塞瓶塞较慢（均造成集气瓶中的空气外逸）、消耗空气中的其他成分等 导管要用止水夹并夹紧 点燃红磷后伸入集气瓶和塞好橡皮塞动作要快 （1）不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷，因为木炭、硫燃烧后会生成气体，使密闭容器内压强无明显变化，铁丝在空气中不能燃烧，镁不仅可与空气中的氧气反应，还会与空气中的氮气和二氧化碳反应。 （2）做空气中氧气含量的测定实验时，选择的反应物应具备两个条件：①物质能在空气中燃烧且只与空气中的氧气反应，即能消耗氧气;②燃烧后的生成物应为固态或液态，所占的体积可忽略不计，这样才能较准确地测定空气中氧气的含量。 （3）通过本实验还可以得出红磷燃烧后空气中剩余的主要气体氮气的性质，即物理性质：难溶于水，化学性质：不燃烧也不支持燃烧。 （4）集气瓶中要预先加入少量水，一是为了吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，二是为了防止热的燃烧物溅落，使集气瓶炸裂，三是为了吸收热量，有助于装置冷却。 测定空气中氧气含量的实验装置的改进 改进实验装置 实验原理 通过物质与空气中的氧气反应，消耗氧气，使密闭容器中的气体减少，减少的气体体积（测定进入容器中水的体积或利用刻度测量容器中气体体积的变化）即为空气中氧气的体积。各装置中所涉及反应的文字表达式为 ①：红磷+氧气五氧化二磷;②③④：白磷+氧气五氧化二磷; ⑤⑥：铜 + 氧氧化铜 实验现象分析 ①红磷燃烧，冷却至室温后打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，稳定后，注射器内减少的气体体积约为密闭装置内原有空气总体积的； ②白磷燃烧，冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水经导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶容积的； ③白磷燃烧，活塞先向右移动，后向左移动，冷却至室温后，活塞位于刻度"8"处; ④白磷燃烧，冷却至室温后，玻璃管内水面上升至刻度"1"处，烧杯内水面下降; ⑤实验时应交替推动注射器活塞，使氧气与铜丝充分反应，熄灭酒精灯冷却至室温后将剩余气体推进一个注射器中，根据刻度读出剩余气体的体积。气体减少的体积即为原空气中氧气的体积，再将其与原空气的体积相比，就可得到空气中氧气的体积分数; ⑥用酒精灯充分加热一段时间，熄灭酒精灯，注射器活塞移动，稳定后，注射器内减少的气体体积约为密闭装置内原有空气总体积的 装置优点 上面各实验装置自始至终都是密闭的，避免了课本实验装置中红磷点燃后塞橡胶塞的过程中发生装置内气体或五氧化二磷逸散的缺点，可减小实验误差且避免环境污染 （1）白磷在 40 ℃ 即可燃烧，其产物与红磷燃烧的产物相同，均为五氧化二磷。 （2）铜和氧气在加热条件下可反应生成黑色固体氧化铜。 （3）利用改进实验装置测定空气中氧气含量时，要注意计算气体体积变化时，利用的是改进装置中反应容器的总体积。 3.空气的组成 空气中各气体成分的含量如表所示∶ 成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% （1）空气中各气体成分的含量用体积分数（体积占比）表示，而不是质量分数（质量占比）。 （2）空气中各气体成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。 （3）空气是混合物，主要由氧气与氮气组成，二者体积比约为21%：78%(1:4)。 考点2：混合物和纯净物 分类 混合物 纯净物 概念 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定 只由一种物质组成，组成固定 表示 方法 没有固定组成，不能用化学符号表示 可用化学符号表示，如氮气可用 N2表示 举例 空气，自然界的水，如河水、湖水、海水、雨水等 氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水等 关系 纯净物混合物 （1）混合物中各成分保持着各自的性质。例如空气中的多种成分可以稳定存在，不受其他成分的影响。 （2）物质的成分与状态无关。例如冰和水是相同物质的两种状态，把它们混合在一起还是一种物质，属于纯净物。 （3）区分混合物与纯净物的关键是看其物质组成成分。带有"混合"字眼的物质不一定是混合物，带有"洁净""清洁"字眼的物质不一定是纯净物。如冰水混合物是纯净物，洁净的空气是混合物。 考点3：空气是一种宝贵的资源 1.氧气的性质与用途 （1）供给呼吸∶可用于医疗急救、登山和潜水等。 （2）支持燃烧：可用于炼钢、气焊、化工生产和航空航天等。 2.氮气和稀有气体的性质与用途 气体 主要性质 主要用途 氮气 物理性质：无色、无味，难溶于水 用作保护气，用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉，制硝酸和氮肥等 化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧 稀有气体 物理性质：无色、无味，在通电时能发出不同颜色的光 用作保护气，制成多种用途的电光源，氦可用于制造低温环境 化学性质：很不活泼 （1）化学性质不活泼指的是不容易参加化学反应。 （2）氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性（即化学性质不活泼），但稳定性是相对的而不是绝对的，在一定条件下，它们也能与某些物质发生化学反应。 （3）氦气可以用来填充飞艇，利用的是氦气的化学性质很不活泼且氦气的密度比空气小。 1.（2025八年级·浙江·专题练习）化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫 2.（2025八年级·浙江·专题练习）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是（　　） A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 3.（2025八年级·浙江·专题练习）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的（　　） A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 4.（2025八年级·浙江·专题练习）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．化学性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 5.（2025八年级·浙江·专题练习）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 6.（2025八年级·浙江·专题练习）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是（　　） A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 7.（2025·浙江衢州·一模）如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是（　　） A．可用木炭代替红磷进行实验 B．红磷量不足会导致测定结果偏大 C．未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大 D．该实验可以说明氮气难溶于水 8.（24-25八年级下·浙江杭州·期中）空气是一种宝贵的自然资源，人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是（　　） A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气 C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体 9.（2025八年级·浙江·专题练习）空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。 A．制成有色电光源 B．支持燃烧 C．作保护气 D．制氮肥的重要原料 E.炼钢 F.光合作用的原料 G.润湿空气，有利于人的呼吸 (1)氧气： 。 (2)氮气： 。 (3)稀有气体： 。 (4)二氧化碳： 。(5)水蒸气： 。 10.（24-25八年级下·浙江台州·期中）如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。 (1)磷燃烧的文字表达式为 ，现象是 ，反应结束冷却后集气瓶内气压 （填“变大”或“变小”或“不变”）。 (2)等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是 ，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的 。 11.（24-25九年级上·浙江衢州·月考）小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (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 。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是 。 12.（24-25八年级下·浙江金华·期末）暖宝宝内的发热物质是由铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等混合而成。一旦撕开包装，该物质便能迅速与空气中的氧气发生反应，释放出热量。为此，小义利用暖宝宝来测定空气中氧气的体积分数，步骤如下： ①剪开暖宝宝包装，在注射器甲中装入暖宝宝粉末，用活塞压实。 ②用输液软管连接甲、乙注射器（如图），观察到注射器甲、乙中活塞分别停留在1mL和30ml刻度处。 ③通过操作使装置内空气与暖宝宝粉末充分接触。一段时间后反应结束，观察到注射器甲、乙中活塞分别停留在10mL和15ml刻度处，计算空气中氧气的体积分数。 (1)实验前，将两个注射器活塞均推至底端，用输液软管连接，将注射器甲的活塞向左拉动一定距离后放手，若装置的气密性良好，一段时间后观察到的现象是 ； (2)步骤③中使装置内空气与暖宝宝粉末充分接触的操作是 ； (3)若不考虑输液软管处的少量空气及反应前后暖宝宝粉末体积变化，则通过本实验可测得空气中氧气的体积分数是 。 13.（24-25八年级下·浙江嘉兴·期末）某小组同学用红磷测定空气中氧气的含量，装置如图所示。 (1)本实验的原理是利用红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，待充分冷却后，集气瓶内压强将 ，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积。 (2)以下是本实验的关键步骤，正确的操作顺序是 。（填序号） ①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水；③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹；④将集气瓶剩余的容积分成5等份，做好记号。 (3)实验后的交流过程中，某同学提出，将装置中的红磷换成铁丝也可以达到实验目的，你是否认同？并说明理由： 。 14.（24-25八年级下·浙江绍兴·期末）小明在做了教材“测定空气中氧气含量”实验（见图甲）后进行大胆改进，设计图乙（选用容积为30毫升的试管作反应容器）实验方案进行，一开始活塞停在10毫升处。请你对比分析图甲、图乙实验，回答： (1)请写出集气瓶中红磷燃烧的现象 。 (2)图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。 (3)完成图甲实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能原因： 。 15.（24-25八年级下·浙江金华·月考）某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3，在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。请回答： (1)数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为氧气量减少导致的气压变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）温度升高导致的气压变化量。 (2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”，若过早打开活塞会导致结果 。（填“偏大”，“偏小”或“不变”） (3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”）。 (4)上述实验中使用的红磷应为足量，目的是 。 1.（2025·浙江杭州·一模）利用白磷燃烧测定空气中氧气体积分数，实验装置如图（集气瓶内装入适量的水，体积为a，集气瓶总容积为c）实验步骤如下：①加热玻璃棒引燃白磷；②白磷熄灭后冷却至室温，测得瓶内水的体积为b。下列分析错误的是（   ） A．白磷不可替换为木炭或硫粉 B．氧气与空气体积比为（b-a）:（c-a） C．装置未使用止水夹会影响实验结果 D．实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定 2.（2025八年级·浙江·专题练习）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是（　　） A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 3.（2025八年级·浙江·专题练习）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是（　　）（提示：白磷燃烧所需最低温度为） A． B． C． D． 4.（25-26九年级下·浙江杭州·开学考试）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧、测定的氧气含量变化如图所示。下列判断不正确的是（　　） A．红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小 B．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 D．将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗 5.（24-25八年级下·浙江杭州·月考）某科学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置能完成测定空气中氧气的含量（注射器内预先吸了40mL水且注射器活塞的摩擦忽略不计，试管净容积为50mL）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） ①白磷燃烧会产生大量的白雾 ②生石灰与水接触会放出热量 ③白磷的量不足，会使测定值偏大 ④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂 ⑤实验中，注射器的活塞先向右移动，后向左移动 ⑥若白磷的量充足、装置的气密性良好，最终注射器活塞将移至30mL 刻度附近 A．①④⑤ B．仅②④ C．②④⑤⑥ D．①③⑤⑥ 6.（2025八年级·浙江·专题练习）如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的体积约占 B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气 C．实验前一定要检查装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 7.（25-26八年级下·浙江·课后作业）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1）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为40mL的18×180mm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实验中红磷要过量的原因为 。 (2)装置组合后，实验开始前需要进行 。请说明方法： 。 (3)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，再将弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 （填序号）。 (4)图Ⅱ实验中，忘记将弹簧夹关闭就开始实验，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 (5)其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭，所以测量结果理论上会偏 ，同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），请计算当氧气含量为 ，木条复燃。 8.（25-26九年级上·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。 (1)实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。 (2)图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 （选填“温度”或“氧气浓度”）。 (3)若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 （选填“大”或“小”）。 (4)科学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图丙所示，下列说法正确的是 填字母）。 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高 9.（25-26九年级上·浙江温州·开学考试）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中加入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。 (1)从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 。 (2)加入试剂前，需先检查注射器的气密性，具体操作如下：将注射器的活塞推至底端，并封住注射器的尖端，将活塞向上拉动一定距离后放手，若注射器的气密性良好，一段时间后观察到的现象是 。 (3)经检测，注射器的气密性良好。小科进行了一次实验，若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后注射器活塞位于36.5mL刻度处，则本次实验测得空气中氧气的体积分数为 。（小数点保留至0.1%） (4)在处理数据后，小科发现实验测得的氧气体积分数小于21%，导致上述结果的原因可能是 。（写出一点即可） 10.（25-26九年级上·浙江台州·开学考试）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到 ，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，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 。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是 （写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点： 。 11.（24-25八年级下·浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验： 步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。 步骤二：将 （选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。 步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答： (1)将步骤二补充完整。 (2)图乙中a-c段气压上升的原因是 。 (3)图乙中的e点对应的实验操作是 。 (4)实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是 。 A．步骤一中加入的水太多 B．加入的红磷量不足 C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹 D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹 12.（24-25八年级下·浙江衢州·期末）科学实验可以从实验装置、材料选择、操作方法等多方面进行改进以提高实验精确度。为提高测量空气中氧气含量实验的精确度，小科对教材实验进行了创新改进，实验所用红磷均足量。 (1)图甲为教材实验，请对实验步骤进行排序? 。 ①在集气瓶中加少量水后将剩余的容积分成5等份；②火焰熄灭后，冷却至室温； ③点燃红磷，迅速放入集气瓶并塞紧瓶塞；④连接装置，检查装置气密性；⑤振荡集气瓶，打开止水夹，观察并记录实验现象。 (2)小科利用量筒来提高测量精确度（图乙），结果如下表，他测得空气中氧气的体积分数为 。 集气瓶容积（cm3） 加水的体积（cm3） 量筒中原有水的体积（cm3） 量筒中剩余水的体积（cm3） 空气中氧气的体积分数% 250 50 100 58 ? (3)小科采用传感器和电烙铁进行图丙所示实验，结果如图丁所示。小科发现红磷燃烧结束后集气瓶内氧气并未耗尽，而图乙实验测得的氧气体积分数却接近真实值，请分析原因： 。 13.（24-25八年级下·浙江金华·期末）研习小组选用铜粉测定空气中氧气含量（原理：），装置如图。已知硬质玻璃管容积为50ml，注射器量程为50ml。 实验步骤： I.装置气密性检查完好后，往玻璃管中装入药品（体积不计），使气球处于瘪的状态（球内空气被挤出），调节注射器活塞至40.0ml刻度处，记录注射器初始体积为V1，连接好装置。 II.点燃酒精灯，先给玻璃管均匀受热，然后用酒精灯加热铜粉位置，并来回缓慢推拉注射器10次（每次推拉范围30ml左右）。 III.充分反应后停止加热并冷却到室温，挤出气球内空气，读取此时注射器内气体体积为V2。甲乙两组同学各自完成了以上实验，记录数据如下表所示。 实验组 V1（ml） V2（ml） 氧气体积分数 甲组 40 25 a 乙组 40 22 b 请回答： (1)步骤I，进行装置气密性检查操作方法：将注射器活塞拉至40.0ml刻度处，然后将其与硬质玻璃管（未装药品）、瘪气球进行组装，并推动注射器活塞至30.0ml处，观察到气球鼓起。固定活塞位置，一段时间后若观察到 ，则证明装置气密性良好。 (2)步骤II，来回缓慢推拉注射器多次的目的是 。 (3)乙组测得氧气体积分数b= %，甲乙组实验结果造成差异（a、b不同）的可能原因是 （写出一点即可）。 (4)若实验结果与理论值相比偏大（超过21%），推测造成该误差的可能原因是 （写出一点即可）。 14.（24-25八年级下·浙江温州·期中）科学兴趣小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。 (1)根据图1回答问题： ①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是 ； ②实验过程中白磷要足量的原因 。 (2)请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因 。 (3)为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因 。 15.（24-25八年级下·浙江杭州·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，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图甲）内的压强、温度和氧气浓度的值，绘制的三条变化趋势曲线如图乙所示。请结合图乙中氧气浓度和温度曲线变化的情况，用所学知识解释实验过程中AB、DE 气压变化的原因。 学科网（北京）股份有限公司 $