测定空气中氧气体积分数实验 专题训练

测定空气中氧气体积分数实验 专题训练一、基础知识1、做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。下列有关说法正确的是（A. 选用红磷是因为反应可以耗尽02，生成固态的P2O5B. 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C. 燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高D. 本实验可以证明空气含有N2、02、CO2和稀有气体2、右图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是）A. 红磷的量不足会影响实验结论B. 装置不漏气是实验成功的重要因素之一C. 将红磷改为碳也能得到正确的实验结论D. 钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升4、右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（ ）A. 该实验证明空气中氧气的含量约占1/5B. 实验时红磷一定要过量C. 实验前一定要检验装置的气密性D. 红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹5、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。空气中氧气含量的测定点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广 口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空 气体积的 1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的 1/5。下列 对这两种现象解释合理的是（ ）甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完 甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出A.只有B.只有C.只有D.只有6、如图，钟罩内的红磷燃烧停止直至完全冷却后，钟罩内的水面上升约占钟罩内空气体积的，这个实验说明了。在此实验中，如果把燃烧的红磷放入钟罩里时，发现有少量气体从钟罩底部冒 出，则测定的结果会 （填偏大或偏小），如果像皮塞漏气，会造成结果 （填偏大或偏小）。7、某同学用右图装置测定空气中氧气的体积分数。请你填写有关空格，并与同学交流。该实验中，红磷需稍过量，目的是。该物质燃烧反应的化学反应式为。待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是;出现该现象的原因是 ;为什么要“待 该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹”？ 实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于1/5,这可能是由哪几种原因弓I起的?若实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于1/5，这可能是由哪几种原因引起的？由本实验还可以推测氮气的物理性质有;化学性质有若将红磷换成碳粉，该实验能否获得成功? （填能或否）理由是。二、改进实验1、用下图A所示装置测定空气中氧气的含量。（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞，这时看到的现象是。（2）小倩设计了如下图B所示的改进装置，其优点是（只写一点）。从理论 上分析，玻璃管内液面最终将上升至 处（填1、2、3、4），但实验测结果液面往往偏低，其原因可能是 （其他合理答案均可）。（只写一条） 2、李明同学用如甲图所示的装置测定空气中氧气的含量：他先在集气瓶内加入少量水，并做上记号，再用 弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即把 它伸入瓶中并将塞于塞紧，观察红磷燃烧的现象。待 红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，再观察实验现象。刘芳同学觉得李明用甲装置测得的数据不够准确，于 是改用乙装置。那么，相对甲装置而言，乙装置确实 具有的优点是：、3、某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如图所示的实验装置。在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷， 用放大镜会聚手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上 请回答：（1）一段时间后，可观察到的现象是。（2）“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是 4、在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓 慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无 进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一 个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是（2）小强测得实验结果如右表：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数21%（填“”、“ = ”、“V”）。造成该实验出现误差的原因可能是。（填序号）没有交替缓缓推动两个注射器活塞；读数时没有冷却至室温；加入铜丝量太少；加入铜丝量太多5、某同学可如右图所示装置粗略的测定空气中氧气的体积分数。图中烧杯上方玻璃管（预先固 定好）中部有一可左右滑动的活塞，其左端密封有空气和足量白磷（白磷着火点低，约40 °C）,右端跟空气相通，实验开始前，活塞处在5 cm 处。（烧杯内盛放 的是生石灰，与水反应可放出大量的热） 向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的/是 。白磷（足量）活塞实验结束后，恢复至常温，活塞应停在约cm处，据此可得出的结论是 6、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40ml的试管作反白磷弹簧夹活塞丽沿在2（）mL刻度处注射器活塞前沿从20ml刻度处推至15m 1，然后松手，若应容器，将过量的白磷放入试管，用橡 皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积 为 60ml 且润滑性很好的针筒注射器相 连组成如下图的实验装置。假设此实验能按照小华的设想正常进 行，且白磷所占体积与导管内气体体积 忽略不计，请回答下列问题：（ 1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞仍能返回至 20ml 刻度处，则说明（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如3如图所示，在一个具有刻度和可以左右滑动的活塞的玻璃容器里放入白磷(足量)，活塞左端管内密封有7563热水白磷丿活塞空气，右端的管口跟空气连通。将玻璃容器固定在盛有80°C热水(恒温) 的烧杯上，进行实验。试回答：(1) 实验过程中可以观察到的现象 ；(2) 由此实验可以得出的结论。2、用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中 含量的方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中 气瓶中水的体积约为集气瓶中原空气总体积的 1/5。请回答下列问题：(1) 上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质。(2) 实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条)。(3) 某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：4)写出红磷燃烧的文字表达式：5)上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替，原因是：6已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图2 -所示：止水夹2-2红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为。该实验中红磷稍过量，目的是。待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量越 是，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？，理由是.人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物呢？为了证实这个问题， 有人采用了如下图装置进行实验。操作甲：关闭活塞b打开活塞a,人缓缓吸气操作乙：关闭活塞a,打开活塞b,人缓缓呼气 （1）上述操作甲、乙交替进行各 3-4次，实验过程中， 观察到A瓶中的现象是B瓶中的现象是（2）根据观察到的现象，你能得出的结论是（10金华33）、某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放在空 气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：口然后给管 内 的待冷却在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后， 至室温将气体全部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是。写出该反应的化学方程式。(3) 上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种)。(1)mL。(2) 是注射器内的氧气充分与红磷反应。4P+50=2P0.。(3)装置漏气等合理即可。22510我们已经知道，空气的主要成分是氮气和氧气。下图是测定空气中氧气含量的实验装置。试回答下 列问题：(1) 实验过程中，燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷?(2) 这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的1/5的结论外，还可推导出氮 (填“易”或“难”)溶于水和其化学性质.(填“活泼”或“不活拨”)的结论。(3) 在此实验过程中能否用碳、硫代替红磷? 11.下图是实验验证空气中氧气含量的装置。红磷与氧气反应后生成固体五氧化二磷，该固体极易溶于水，而 木炭与氧气反应后生成气体二氧化碳，该气体在水中溶解性不大。下图为两个同学设计的测定空气中氧气含量的实验示意图。水图II图I(1) 图I实验时，燃烧匙里为什么要盛过量的红磷?(2) 图I实验除了可以得出氧气约占空气体积1/5的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论？(3) 图II装置燃烧匙中放点燃的木炭，可以得到氧气约占空气体积1/5的结论吗？为什么？ 思路解析:红磷燃烧，消耗了空气中的氧气，只剩下氮气和惰性气体等，因为氮气和惰性气体不支持燃烧，也 不溶于水。氧气约占空气成分的20%,故气体剩余的约占80%。 答案：(1)红磷过量，才能把氧气消耗完全。(2) 氮气不支持燃烧，也不溶于水。(3) 不可以；因为碳燃烧产生二氧化碳气体或一氧化碳，气体体积没有减少，无法判断氧气 的量。18. (5分)(1)使空气中的氧气充分反应 2Cu+O2加热 2CuO (3)< (4) 通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。（其它答案合理也可）