2020届中考化学第一轮科学探究能力《测定空气里氧气含量的探究》测试题(word版有答案)

1、樟树市三桥初中谭长根科学探究能力测定空气里氧气含量的探究测试题一、选择题：1、用如图所示装置（气密性良好）测定空气中氧气的含量，加热粗铜丝一段时间后，白磷燃烧。下列说法正确的是（）A.白磷燃烧产生大量白色烟雾B.该实验过程只发生一个化学变化C.玻璃管中液面从实验开始持续上升至约刻度1”处D .氮气不与磷反应且难溶于水是设计该实验的依据之一2、实验室用红磷测定空气中氧气含量实验，在这个实验过程中，下图能正确表示的广口瓶内气体体积变化情况的是（3、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过程中实验装置（如图 1所示）内的压强，温度和氧气浓度的变化趋势（

2、如图 2所示）。下列有关说法错误的是（）A. X曲线表示的是温度变化B. BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放出热量所致C. DE段气压增大的原因是打开止水夹，烧杯内水流入瓶内所致D.实验表明红磷燃烧将瓶内空气中的氧气消耗完全氧气浓度传感器4、某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作, 下列说法正确的是（）A.所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应B.在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞C.仍用本装置，只把红磷换成燃烧的木炭，能够更精确测定空气里氧气的含量D.红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造

3、成橡皮塞从瓶口脱落5、暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量（装置见如图）。以下对此改进实验的叙述，错误的是（）A .此实验中食盐能加快铁粉生锈B.此实验中发热剂的多少不影响测量结果C.此实验测出氧气的体积分数约是18.3%D.实验前一定要检查装置的气密性计最终流入55mL水6、在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量，并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，得图2所示数据。下列说法正确的是（）A. a点处压强增大是因为少量空气进入B. ab段压强减小的原因只有氧气被消耗C. c点时打开了弹簧夹D. d点集气瓶中的温度一定等于室温7、下列装置都可用于测

4、定空气里氧气的含量，a、b两物质的选择正确的是（）B. a是铜，b是木炭D. a是汞，b是木炭A. a是汞，b是红磷C. a是汞，b是硫磺8、某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作, 下列说法正确的是（）A.在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞B.所用红磷必须过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应C.红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落D.仍用本装置，只把红磷换成燃烧的本炭，能够更精确测定空气里氧气的含量止水夹9、如图所示的装置是测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（A.使用红磷

5、的量多或少，都不会影响实验结果B .燃烧足够的红磷可使进入容器里的水占容器的总体积四分之一C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内的压强减小，水从烧杯进入容器D.红磷一燃烧完，就立即观察并记录水进入容器的刻度10、暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL （铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（）A .如果装置漏气，会使测量结果偏小B.本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%C.若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数

6、偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足D.不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积强蓄夹工80气6033温度计一暖宝宝贴 一片,0mL 水一容积为250 mL的玻璃瓶二、填空题：1、某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得功。【查阅资料】白磷的着火点 40Co【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为 50mL,该装置气密性良好。【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引 燃，然后将锥形瓶从热水中取出。【现象分析】（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引

7、燃，燃烧的现象是 ,足量的白磷燃烧停止 后，瓶内剩余的气体主要是 ,说明该气体具有的化学性质是 。写出 白磷燃烧的化学方程式： 。（2）在整个实验过程中，气球的变化是 。（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：,产生此现象的原因是 ,最后注射器中剩余的水的体积约为 mL,你可以得出的结论是。2、二百多年前，法国化学家拉瓦锡定量的研究了空气的成分。以下两个实验是仿照这个历史上著名实验 的原理进行了改进。（1）图1装置是用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量。写出集气瓶中物质燃烧的文字（或符号）表达 式。此实验不仅可以测定氧气占空气的体积分数，还可以说明氮气具有的化学性质

8、（2）食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反150mL应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。张山同学用图 2装置进行测定空气中氧气含量的实验。下表是张山同学在实验过程中记录的 有关数据：验所需的时间/min0510303545量筒中液面的刻度/mL503527.519.719.719.7脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁【Fe （OH） 2固体，写出该反应文字（或符号）表达式： 。该反应属于 反应（填基本反应类型） 实验过程中观察到量筒中的液面不断下降，水被吸入广口瓶中，出现该现象的原因是。分析表中数据得知，至少经过 分钟后，量简中的液面不再下降。

9、根据表中实验数据进行 推算，广口瓶中氧气的体积分数是 （结果精确到0.1%）。小虎同学的实验用时 45分钟，结果发现广口瓶中收集到的水约为张山同学的1/3,请你着小虎同学找出造成实验失误的可能原因之一： 。与燃烧红磷相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。3、为了测定空气中的氧气含量，某兴趣小组设计了图1所示的实验装置（已知白磷在 40c即燃烧，其燃烧现象及产物与红磷的相同）五一弹簧夹【实验步骤】用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象；检查装置的气密性；装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；燃烧结束后，打开止水夹，观察注射器活塞的移动情况。（1）上述实验步骤正确的操作顺序是 ,

10、检查气密性的方法是：打开弹簧夹，将注射器 活塞向上拉到一定的刻度，松开手，若 说明装置气密性良好。（2）通过粗铜丝来点燃白磷，是利用了铜的 性，该实验发生的主要反应的文字表达式为 （不考虑铜与氧气的反应）。（3）实验过程中如果没有夹紧弹簧夹，观察到注射器活塞 （填字母）A.向上移动 B.向下移动C.先向上移，再向下移D.先向下移，再向上移（4）已知试管容积为 50mL,加热前注射器活塞至少应调整到 mL （填整数）【注意：若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过 60分。】（4）小明用125mL的集气瓶通过向上排空气法收集二氧化碳气体，但忘记了验满，为了测定这瓶气体中CO2的体积分数，设计图

11、 2装置进行实验（装置气密性良好）。【查阅资料】NaOH能与CO2反应生成碳酸钠和水，碳酸钠易溶于水【实验操作】将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入集气瓶内，轻轻地振荡集气瓶，打开弹簧夹，量筒内的水沿导管流入集气瓶。实验结束后，量筒中剩余水的体积为35mL【实验结果】这瓶气体中二氧化碳的体积分数为 （填字母）。A.72%B.80%C.90%【交流反思】小丽提出，仅利用图3所示装置，在不添加任何试剂的前提下，也能测得集气瓶中CO2的体积分数。为达到实验目的，操作方法是 。4、下面是测量空气中氧气体积含量的实验I .用如图1所示实验装置测定空气中氧气含量。并绘制出图2所示的压强变化曲线，则 BC段气压

12、变化的原因是 ,引起DE段气压变化 的操作是。n .图1测得结果不够准确，实验小组进行反思。该小组通过查阅资料，选定白磷（与红磷一样是一种磷的单质，燃烧产物也相同）在如图3所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。【查阅资料】白磷着火燃烧的最低温度为40 Co【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL （气球内少许气体体积忽略不计），注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。【现象分析】（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 ,足

13、量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧， 说明瓶内剩余气体 燃烧（填“支持”或“不支持”）。（2）写出白磷在空气中燃烧的符号表达式： 。（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是： ;当注射器中的水还剩约 mL时停止下流，说明空气中氧气约占空气总体积的1/5.（小气球的体积变化忽略不计）S1图2实险过程中广口瓶内压强变化曲线5、某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:【集体讨论】：(1)小组同学共同设计了如图 1的两套装置，你认为合理的是 (填字母)。(2)为了确保实验成功，在装药品前应先 。【分组实验】在讨论的基础

14、上，他们分组进行了实验。【数据分析】实验结束后，整理数据如下：(注：集气瓶容积为100mL)组别123456进入瓶中体积水的体积202119202218(3)通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 。【实验拓展】讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体， 如红磷。(4)小红提出可以用细铁丝代替红磷，小雯不赞成，她的理由是 。(5)小刚选择镁条探究空气中氧气的含量，装置见图2,用砂纸打磨镁条的目的是 。燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%.如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不

15、超过其容积 % .现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70% ,根据空气的组成推测减少的气体中有氮气。【发现问题】氮气是怎样减少的呢？【假设一】氮气与镁条反应而减少。【假设二】氮气与 反应而减少。【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg3N2)固体。该反应的符号表达式。【反思总结】测定空气中氧气含量不能选择镁带。物质燃烧 (选填“一定”或“不一士”、聿里:耐一一人匚)而美t手1I。【计算拓展】氮化镁中氮元素化合价为 试计算6g氮化镁中含多少质量的镁元素？6、空气中氧气含量测定的再认识：曲颈瓶S1图2（1）【经典赏析】拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分（实验装置如图 有1）。该实验中选择使

16、用汞的优点A.汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒B.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽C.反应生成的氧化汞是固态，不影响压强D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气（2）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2）,写出红磷燃烧的符号表达式 。图2中集气瓶底部的水的作用为 。（填一点即可）但是用该 方法测出的氧气含量常常低于 21%。（3）【提出问题】用该方法测出的氧气含量为什么低于21%?【进行猜想】装置漏气；,装置内氧气有剩余；氧气浓度传感器图5（4）【实验与交流】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5）

17、内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图6所示。X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示 （填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。（5）【实验探究1】已知，铁丝在纯氧中才能燃烧，反应的符号表达式为 , 一般不能在空 气中燃烧，因此无法用铁丝代替红磷进行该实验。小明根据铁生锈的原理（铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈）来测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为 19.13%.港的潺氏 内壁撇有 铁粉.碳粉 的混合物)图3图4【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法的主要优点 (填字母)。A.装置内残留的氧气更少B.铁丝生锈比红磷燃烧

18、反应更快C.反应更彻底，实验结果更准确(6)【实验探究2】小明利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 (计算结果保留一位小数)。实验前的体积实验后的体积集气瓶内空气烧杯内烝储水烧杯内剩余蒸储水131mL90.0mL63.4mL(7)【拓展延伸】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿(其主要成分为：CU2 (OH) 2CO3)。写出生成铜绿的符号表达式 (8)请计算：CU2 (OH) 2CO3的相对分子质量是 o7、注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定 空气中氧气的含量，进行

19、了如下探究活动：【查阅资料】白磷的着火点是 40 C,红磷的着火点是240C,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。【设计实验】为防止实验室污染设计了如图的装置进行探究活动。【步骤与现象】测量试管和导管的总容积为 50mL ;检查装置的气密性良好；装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察试管中产生的现象；待试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察发生的现象。【反思与交流】(1)实验中利用了铜丝的 性。(2)为了使实验达到预期的结论，步骤中注射器活塞底部至少应调到 mL处(填整数)c (

20、3)步骤中观察到的现象有 。(4)若步骤中活塞在 15mL的位置，则步骤中可观察到的现象是 。套一注射器 粗钢丝葭里,夹8、某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:图1图2【进行实验】（1）小组同学共同设计了如图 1所示的装置，为了确保实验的成功，在装药品之前应该 然后在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室 温，打开弹簧夹。实验中集气瓶内红磷燃烧的文字表达式为 。【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）实验次数1234进入集气瓶中水的体积（m L）2092120（2）由表中数据，可知氧气约占空气体积的 % （

21、结果保留到小数点后一位）。【实验反思】（3）该实验能否将红磷换成铁丝，并说出理由： 。4 4）通过本实验还可以推断实验结束后集气瓶中剩余主要气体的化学性质是 。【实验拓展】（5）同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图 2所示）你认为改进后的优点是 参考答案一、选择题：1、D2、B 3、D 4、A5、B 6、C7、A 8、B9、C10、D二、填空题：1、解：(1)将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，燃烧的现象是产生大量白烟，放热，足量的白磷燃烧停止后，瓶内剩余的气体主要是氮气，说明该气体具有的化学性质是不支持燃烧。白磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O-2P2Q。(2)

22、白磷燃烧时放出大量的热，使瓶内压强增大，由于白磷燃烧消耗了氧气，又冷却到室温，瓶内压强减小。所以，可观察到气球的变化是先膨胀再变瘪。(3)待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：水从注射器中流入锥开瓶中，气球恢复到实验前的形，产生此现象的原因是过量的白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内的气压减小；又由于空气中氧气的体积分数约占空气的1/5 ,所以，最后注射器中剩余的水的体积约为50mL=230mD< 1/5=mL,可以得出的结论是氧气约占空气体积的五分之一。占懒故答为：(1)产生大量白烟，放热氮气不支持燃烧4P+5Q2P2O5. (2)先膨胀再变瘪；

23、(3)水从注射器中流入锥开瓶中，气球恢复到实验前的形状；过量的白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内的气压减小；4;氧气约占空气体积的五分之一。7点燃2、答案为：(1) 4P+5QS2P2Q;不能燃烧。(2) 2Fe+Q+2H2O=2Fe (OH 2;化合；瓶中氧气与铁反应，压强减小；30; 20.2%;装置会漏气(或脱氧剂量不足脱氧剂失效)(合理答案即可)。氧气消耗更彻底，装置始终密闭，减少了误差，使测定结果更准确。3、解：(1)根据测定空气中的氧气含量的实验可知，实验步骤正确的操作顺序是；连接装置， 打开弹簧夹，将注射器活塞向上拉到一定刻度，若活塞能回到原来的位置，说明气密性良

24、好故答案为： ；活塞能回到原来的位置；(2)铜具有较好的导热性，所以本实验中是利用了铜的导热性；白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字占懒占惨表达式为：白磷+氧气> 五氧化二磷。故填：白磷 +氧气五氧化二磷；(3)白磷燃烧放出热量造成气体体积膨胀，活塞向上移动，实验结束后由于氧气被耗尽，温度降低，压强减小，活塞又向下移动；故填：C;(4)试管的容积为 50mL即试管中空气体积是 50mL其中氧气体积为：50mLX 1/5=10mL,则注射器活塞 至少应调到10mL处。故填：10;(5)将注射器内的氢氧化钠溶液全部注入集气瓶中，轻轻地稍微振荡集气瓶，打开弹簧夹，量筒内的水沿导管流入集气瓶，实验

25、结束后，经检验集气瓶内氢氧化钠有剩余，并测得集气瓶外剩余的水35mL则进入集气瓶内的水的体 积为：125mL-35mL=90mL则 氢氧化钠溶液所吸 收的二氧化碳的气体体 积为*u。0 % =目 0 c<90mL+10mL=100mL则这瓶气体中二氧化碳的体积分数为：125mL；故填：b；由于密封装置内轻体的压强随温度的降低而减小，为达到实验目的，操作方法是用冰水冷却集气瓶，打开弹簧夹，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸入，吸收了二氧化碳，可以测定出集气瓶中二氧 化碳的体积分数。故填：冰水冷却集气瓶，打开弹簧夹，瓶内为温度降低，压强减小，氢氧化钠溶液被吸 入，吸收了二氧化碳，可以

26、测定出集气瓶中二氧化碳的体积分数。4、解：I . BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，导致气压增大，引起DE段气压变化的操作是打开弹簧夹。故填：红磷燃烧放热，导致气压增大；打开弹簧夹。n. (1)目的是使温度达到白磷着火点，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支 持燃烧。故填：使温度达到白磷着火点；不支持。占燃(2)白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式：P+OP P2O5oI |点匡故填：P+QP P2O50(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：注射器中的水自动流出，剩余4mL时停止。故答案为：注射器中的水自动流出，剩余4mL时停止。

27、注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：锥形瓶中的氧气消耗。故填：锥形瓶中的氧气消耗。当注射器中的水还剩约：50mL-230mLX 1/5=4mL时停止下流，说明空气中氧气约占空气总体积的1/5。故填：4。5、解：(1)合理的是A,因为氧气密度比空气大，红磷在集气瓶中下部有利于氧气完全反应。故填：A。(2)为了确保实验成功，在装药品前应先检查装置气密性。故填：检查装置气密性。(3)通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的五分之一。故填：五分之一。(4)小红提出可以用细铁丝代替红磷，小雯不赞成，她的理由是铁不能在空气中燃烧。故填：铁不能在空气中燃烧。(5)小刚选择镁

28、条探究空气中氧气的含量，装置见图2,用砂纸打磨镁条的目的是除去表面的氧化物；如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积21%故填：除去表面的氧化物；21。【假设一】氮气与镁条反应而减少。【假设二】氮气与氧气反应而减少。故填：氧气。点想【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧， 产物为氮化镁(MgN2)固体。该反应的符号表达式：Mg+N MgN2。点燃故填：Mg+rN-* Mg5N2o【反思总结】物质燃烧不一定需要氧气。故填：不一定。【计算拓展】氮化镁中镁元素化合价是+2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氮元素化合价为-3。故填：-3。6g x6g氮化镁中含镁元素质量：100 一,答：6g氮化镁中含镁元素质量是 4.32g o6、解：(1)该实验中选择使用汞的优点有能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，反应生成的氧化汞是固态，不影响压强，生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气。故填：BCD点燃(2)红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式：P+O二P2O5；图2中集气瓶底部的水的作用：吸收五氧化二磷，吸热降温等。点.故填：P+QP P2C5;吸收五氧化二磷。(3)【进行猜想】装置漏气；红磷不足，装置内氧气有剩余。故填：红磷不足。(4)实验过程中，温度先升高，后降低至原来温度，因此Y曲线表示温度变化趋势