空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)專題練習(xí)

1、“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究1在“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)探究中，甲生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過(guò)量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾，水注入集氣瓶。（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示）資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)并吸收二氧化碳。 回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是 ， 。反應(yīng)的文字表達(dá)式是 。（2）乙生用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）： ， 。（3）丙生也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過(guò)用木炭代替了紅磷。當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打

2、開(kāi)鐵夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？為什么？ （4）若仍然用木炭代替紅磷，丙生的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方） 。圖1圖2 2某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，其中A是底面積為50 cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標(biāo)有以cm為單位的刻度。B是帶刻度的敞口玻璃管(其他輔助裝置略)。資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)并吸收二氧化碳。他們的操作過(guò)程如下：a檢查裝置的氣密性；b加入水并調(diào)整B的高度使A中的液面至刻度15 cm處；c將過(guò)量的紅磷平鋪在惰性電熱板上。蓋緊密封蓋；d通電加熱紅磷，待充分反應(yīng)后冷卻到原來(lái)的

3、狀況，調(diào)整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度。(注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì))(1)在操作a中檢查裝置氣密性的方法是_。(2)在上述實(shí)驗(yàn)中，下列物質(zhì)可以代替紅磷的是_ (填字母)。A銅粉 B木炭 C蠟燭(3)往操作d結(jié)束時(shí)，裝置A 中液面的刻度約為_(kāi)cm(填整數(shù))。如果在操作d結(jié)束時(shí)，裝置A 中液面刻度在11cm處則實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值_ (填“偏大”或“偏小”)。(4)該小組中有同學(xué)提出，用木炭代替紅磷也能測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)只要將水換成一種溶液，則該溶液是_ 。 3小明和小芳在討論“能否用蠟燭燃燒法來(lái)粗略測(cè)定空氣中氧氣的含量”這一問(wèn)題時(shí)，小芳認(rèn)為：通過(guò)右圖3裝置，

4、用蠟燭燃燒法測(cè)得空氣中氧氣的含量會(huì)_(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。她根據(jù)蠟燭燃燒產(chǎn)物的特點(diǎn)闡述了自己的理由：_，并用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了自己的結(jié)論。(注：本題實(shí)驗(yàn)中裝置的氣密性良好，水槽中的液體是水)小明認(rèn)真分析了小芳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，進(jìn)行了如下探究： 提出問(wèn)題導(dǎo)致小芳這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果還有其它原因嗎?實(shí)驗(yàn)探究小明設(shè)計(jì)了圖4裝置，進(jìn)行以下操作：(1)取黃豆粒大小的白磷（與紅磷燃燒相同），用濾紙吸去表面的水份，放入捆在電烙鐵下面鐵片的凹槽內(nèi)；(2)將燃燒匙內(nèi)的蠟燭點(diǎn)燃后迅速插入鐘罩內(nèi)，并立即塞緊橡皮塞；(3)待蠟燭熄滅后(蠟燭有剩余)，接通電烙鐵電源，發(fā)現(xiàn)白磷先熔成液體，接著燃燒產(chǎn)生大量白煙，說(shuō)

5、明通電前鐘罩內(nèi)含有_，產(chǎn)生白煙的化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式是 。得出結(jié)論導(dǎo)致小芳這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的另一原因是_。4用來(lái)測(cè)定空氣成分的方法很多，圖5所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記。第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）上面的實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)庥?的化學(xué)性質(zhì)。（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié) 果的原因可能是 。（3）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如

6、圖6所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是： 。5某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：集體討論，資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)并吸收二氧化碳。（1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體。他們應(yīng)該選擇（填編號(hào)） ，A蠟燭 B紅磷 C硫粉 為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證 。（2）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如右圖的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是（填編號(hào)） 。為了確保實(shí)驗(yàn)的成功，在裝藥品之前應(yīng)該 。分組實(shí)驗(yàn) 在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL） （3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流

7、，大多數(shù)同學(xué)都驗(yàn)證出氧氣約占空氣體積的 。通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是 。實(shí)驗(yàn)拓展（4）小組的同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后又嘗試用木炭重新做了以上實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒(méi)有進(jìn)入集氣瓶。經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶?jī)?nèi)注入少量 溶液來(lái)吸收 氣體，實(shí)驗(yàn)也能取得較好的效果。圖7 圖87 圖8是一個(gè)具有刻度和活塞可滑動(dòng)的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論測(cè)定空氣中_的體積分?jǐn)?shù)白磷著火燃燒，活塞如何移動(dòng) ，最后停在刻度約為_(kāi)（填整數(shù)）的位置上?？諝獾某煞职大w積計(jì)算，氧氣約占 8某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)

8、驗(yàn)（見(jiàn)圖11）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)圖12）（選用容積為45mL的18180mm的試管作反應(yīng)容器）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果。請(qǐng)你對(duì)比分析下面圖11、圖12實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問(wèn)題： （1）指出實(shí)驗(yàn)中A、B儀器的名稱：A_、B_。（2）圖11實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為_(kāi)。（3）圖12實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：點(diǎn)燃酒精燈。撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾。將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖12中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管。 讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是_（填序號(hào)）。（4）圖12實(shí)驗(yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為

9、_ mL刻度處才停止。（5）對(duì)照?qǐng)D12實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為圖11實(shí)驗(yàn)有何不足之處？（回答一點(diǎn)即可）_ 。9某校研究性學(xué)習(xí)小組用圖13裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70。(1)右圖中A儀器的名稱是_，B儀器的名稱是_，燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是：_ 。(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的_?，F(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70，根據(jù)空氣的組成可 推出減少的氣體中有氮?dú)?。【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】氮?dú)馐窃趺礈p少的呢?【假設(shè)一】氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少。【假設(shè)二】_。 【查閱資料】鎂條還可以在二氧化碳

10、氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，寫(xiě)出該反應(yīng)文字表達(dá)式 。B(3)通過(guò)以上探究，你對(duì)燃燒的有關(guān)知識(shí)有了什么新的認(rèn)識(shí)：(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)_ 。10用圖14所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，取下橡膠塞，點(diǎn)燃紅磷迅速伸入集氣瓶中并塞緊橡膠塞，這時(shí)看到的現(xiàn)象是 _。（2）小倩設(shè)計(jì)了如下圖15所示的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)是 （只寫(xiě)一點(diǎn)）。從理論上分析，玻璃管內(nèi)液面最終將上升至 處（填1、2、3、4），但實(shí)驗(yàn)測(cè)結(jié)果液面往往偏低，其原因可能是 。（只寫(xiě)一條）11 根據(jù)空氣的成分填空，小蘭同學(xué)用圖16裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)大于15，請(qǐng)你幫助她分析造成這種結(jié)果的可能原因是：_。 12題圖12某興趣小

11、組查閱資料得知鎂可在氮?dú)庵腥紵傻V，設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證。步驟1：用盛水的水槽、無(wú)底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。另準(zhǔn)備一只有一根銅絲穿過(guò)的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條。步驟2：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞。待充分冷卻，觀察到廣口瓶?jī)?nèi)水面上升的體積約占瓶?jī)?nèi)水面原上方空間的15左右。步驟3：往水槽中加水使廣口瓶?jī)?nèi)外水面相平。點(diǎn)燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶?jī)?nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量。待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升。(1)步驟2的目的是 。(2)在步驟3“待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶?jī)?nèi)氣壓 (選填“大于”“小于”或“等于”)外界氣壓。(3)根

12、據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和你所學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出鎂在空氣中燃燒時(shí)的化學(xué)文字表達(dá)式 13.用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量，對(duì)該實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是（） A銅粉用量的多少，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B實(shí)驗(yàn)結(jié)束后冷卻到室溫才能讀數(shù)C氣球的作用是調(diào)節(jié)氣壓，使氧氣完全反應(yīng) D在正常操作情況下，反應(yīng)結(jié)束后消耗氧氣的總體積大約是反應(yīng)前硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氣體體積的1/514.空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。【實(shí)驗(yàn)回顧】圖9是實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來(lái)粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置。(1) 寫(xiě)出紅磷燃燒的化學(xué)文字表達(dá)式 。(2) 實(shí)驗(yàn)原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)_減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測(cè)量進(jìn)入瓶中水

13、的體積，能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量?！締?wèn)題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明：燃燒過(guò)程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7% 時(shí)，紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒，因此通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)置結(jié)果與理論值誤差較大?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)】鐵生銹原理：鐵與氧氣、水作用生成鐵銹。根據(jù)鐵在空氣 中生銹的原理設(shè)計(jì)圖10實(shí)驗(yàn)裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣含 量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹。測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4【交流表達(dá)】(1)鐵生銹過(guò)程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，寫(xiě)出該反應(yīng)的文字表達(dá)式 。(2) 根據(jù)表4數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是_(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。測(cè)量項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后燒杯中水的體積燒杯中剩余水的體積集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積體積/ml80.054.5126.0(3) 從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：_；_。15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)并取得成功。查閱資料白磷的著火點(diǎn)40，與紅磷燃燒現(xiàn)象相同。提出問(wèn)題氧氣體積約占空氣總體積的比例是多少？實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備錐形瓶?jī)?nèi)空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好。實(shí)驗(yàn)探究裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將