人教版九年级化学上册中考特训　空气中氧气含量的测定实验

/中考特训空气中氧气含量的测定实验题型一实验分析类1．以下装置都可用于测定空气里氧气的含量,对a、b两物质的选择正确的选项是()图Z2－1A．a是铜,b是红磷B．a是铜,b是木炭C．a是汞,b是红磷D．a是汞,b是木炭方法点拨用燃烧法测定空气中氧气的含量,对可燃物选择的要求是：(1)可燃物能且只能与空气中的氧气反响；(2)生成物不能有气体(如果有气体应能用其他试剂吸收)。2．2019·菏泽如图Z2－2是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的选项是()图Z2－2A．此实验证明,氧气约占空气体积的eq\f(1,5)B．此实验证明,反响后集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧C．该实验中的红磷还可以用硫来代替D．假设该实验没有到达预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好方法点拨误差分析方法：所测空气中氧气体积分数偏小的原因有①红磷量缺乏；②装置漏气；③装置未冷却至室温就翻开止水夹等。所测空气中氧气体积分数偏大的原因有①点燃红磷后燃烧匙伸入广口瓶过慢,导致瓶中气体遇热膨胀逸出；②止水夹未夹紧等。3．某同学用如图Z2－3所示装置测定空气中氧气的含量。请答复以下问题。图Z2－3(1)集气瓶底部预先放少量水的目的是______________________________________________________________________________________________________________。(2)该实验中,红磷需稍过量,目的是_________________________________________。(3)待红磷熄灭并冷却后,翻开止水夹观察到的现象是____________________________________________________________________________________________________。(4)实验后发现测定出的空气中氧气的含量大于eq\f(1,5),这可能是由什么原因引起的？______________________________________________________________(写一点即可)。(5)某同学由本实验得到如下结论：①燃烧匙中红磷的量越多,水位上升越高；②空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体；③氮气难溶于水。其中正确的选项是____________(填序号)。题型二装置改良类4．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的含量(装置如图Z2－4所示)。以下对此改良实验的表达,错误的选项是()图Z2－4A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气B．实验前一定要检查装置的气密性C．此实验中发热剂的多少不影响测量结果D．此实验测出氧气的体积分数约为18.3%5．2019·北京改编利用如图Z2－5所示装置进行实验(两支玻璃管内径相同)测定空气中氧气含量。实验前K1、K2、K3均已关闭。图Z2－5左管中燃烧匙内盛有足量的白磷,右管盛有水。实验步骤如下：Ⅰ.光照引燃白磷；Ⅱ.待白磷熄灭,冷却,翻开K2,至液面不再变化,右管中液体的高度为h1。(1)写出白磷燃烧的文字表达式：____________________________。(2)翻开K2,右管中液面下降,原因是____________________；计算空气中氧气体积分数的表达式为______________(用h0、h1表示)。实验装置的改良思路(1)使装置始终密闭,这样一是有利于减小误差,使测定结果更精确；二是防止污染物向空气中逸散,可以减少污染。(2)使实验装置更简单,操作更方便。6．2019·温州为验证空气中氧气的体积分数,小明按图Z2－6中甲所示的装置进行了屡次实验,发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%,他认为误差主要是由实验装置造成的,于是改用图乙装置进行实验,步骤如下：①连接装置并检查气密性。②在量筒内参加100mL水。③在广口瓶中参加少量水,使瓶内空气体积为250mL。④在燃烧匙内放入过量的红磷,塞紧瓶塞,关闭止水夹,接通电源使电烙铁发热,点燃红磷后,断开电源。⑤燃烧结束并充分冷却后,翻开止水夹,待量筒内水面不再下降时,记录量筒内水的体积为65mL。图Z2－6(1)小明按甲装置进行实验时,该如何检查装置的气密性？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)与装置甲相比,装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)根据本实验数据,计算出空气中氧气的体积分数为________。小明发现,测量结果与真实值仍有较大差距,查阅资料发现,引起本实验的误差除装置外,还与可燃物的性质有关。耗氧剂的改良思路尽量将装置中的氧气消耗完,可以选用的耗氧剂有白磷(容易被引燃,与氧气反响生成五氧化二磷固体)、铜粉(在加热的条件下能与氧气反响生成黑色的氧化铜固体)、铁粉(在潮湿的空气中易生锈消耗氧气)7．2019·常州改编图Z2－7是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气(活塞拉至30mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50mL,在硬质玻璃管中放入过量的铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球。点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反响后,冷却至室温,将气球中的气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。(提示：铜粉与氧气在加热的条件下能反响生成黑色的氧化铜固体)图Z2－7(1)实验中气球的主要作用是_______________________________________________。(2)实验时,铜粉过量的目的是____________________；________(填“能〞或“不能〞)用木炭代替铜粉进行相同的实验。(3)实验测得空气中氧气的含量为________。典题讲评与答案详析1．C2.C3．(1)吸收有毒的五氧化二磷,同时吸收热量,有助于装置冷却(2)将集气瓶中的氧气消耗完(3)水从烧杯沿导管流入集气瓶中,水面上升至刻度1处(4)燃烧匙伸入集气瓶中的速率太慢,没有立即塞紧橡胶塞(或止水夹未夹紧)(5)③4．C5．(1)白磷＋氧气五氧化二磷(2)左侧玻璃管内白磷燃烧消耗氧气,压强减小eq\f(h0－h1,h0)×100%6．(1)将导管一端插入水中,用手紧握广口瓶外壁,观察水中的导管口是否有气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置气密性良好(2)改良后的装置无须翻开瓶塞点燃红磷,防止瓶内空气外逸而造成实验误差(3)14%7．(1)防止装置内气体压强过大使橡胶塞弹开(2)使氧气充分反响不能(3)20%1．[解析]拉瓦锡实验的原理是汞与氧气反响生成氧化汞固体,从而测得空气中氧气的含量,并且再次加热后,氧化汞分解得到等体积的氧气；红磷燃烧后生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,这两者均可用于测定空气里氧气的含量。2．[解析]该实验通过足量的红磷把集气瓶内空气中的氧气消耗完,集气瓶中压强减小,从而使得烧杯内的水倒吸入集气瓶中,根据倒吸入的水的体积来测量空气中氧气的含量,该实验证明,氧气约占空气体积的eq\f(1,5)；根据进入瓶内水的体积等于消耗的氧气的体积可推知,瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧；硫燃烧会生成二氧化硫气体,从而占据所消耗的氧气的体积,故该实验中的红磷不可以用硫来代替；假设装置气密性不好,最终会影响进入集气瓶内水的体积,从而影响实验目的的达成。3．[解析](1)集气瓶内预先参加少量水的目的是吸收有毒的五氧化二磷,同时加速装置冷却。(2)测定空气中氧气的体积分数是在密闭环境中参加过量的红磷,目的是把集气瓶中的氧气消耗完,然后依据瓶内进入水的体积确定氧气的含量。(3)待装置冷却后,翻开止水夹观察到的现象是：水从烧杯沿导管流入集气瓶中,水面上升至刻度1处,即进入水的体积约占集气瓶内原空气体积的eq\f(1,5)。(4)如果燃烧匙伸入瓶中太慢,没有立即塞紧橡胶塞,会造成瓶中局部气体受热逸出,使测量结果偏大。(5)由本实验可得出氧气约占空气体积的eq\f(1,5),还可推测出剩余的气体难溶于水、不燃烧也不支持燃烧,但无法推知②；与红磷反响的气体是氧气,当氧气耗尽,瓶内的水位将不再上升,故①不正确。4．[解析]铁生锈消耗氧气,使装置内的压强减小,进入集气瓶内水的体积就是消耗氧气的体积；如果装置漏气,会使进入集气瓶内的水偏少,测定的结果偏小；发热剂必须足量,因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完,使结果准确；集气瓶内空气的体积为300mL,进入集气瓶内水的体积是55mL,即氧气的体积是55mL,因此氧气的体积分数为：eq\f(55mL,300mL)×100%≈18.3%。“耗氧剂〞的选择需满足两个要求：①能且只能消耗空气中的氧气；②生成物不能有气体。最常见的“耗氧剂〞是红磷或白磷,也可用铜粉(铜在加热的条件下能与氧气反响生成黑色的氧化铜固体)或铁粉(铁粉在有水、食盐、活性炭的条件下能较快生锈,消耗氧气)。其中,利用铜粉或铁粉能更充分地消耗密闭空气中的氧气,测定结果更精确。5．[解析]此题用创新的实验装置,将空气中氧气含量的测定实验和气体压强的知识有机结合在一起。因为左右两管内径和高度都相同,设管口的横截面积为a,那么左管中气体的总体积为ah0,最终右管剩余水的体积为ah1,那么被吸入左侧玻璃管内水的体积(即左管消耗的氧气的体积)为ah0－ah1,所以最终测得空气中氧气的体积分数为eq\f(ah0－ah1,ah0)×10