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下列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是()图Z21Aa是铜，b是红磷 Ba是铜，b是木炭Ca是汞，b是红磷 Da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应；(2)生成物不能有气体(如果有气体应能用其他试剂吸收) 。22017·菏泽 如图Z22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是()图Z22A此实验证明，氧气约占空气体积的B此实验证明，反应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若该实验没有达到预期目的，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红磷量不足；装置漏气；装置未冷却至室温就打开止水夹等。所测空气中氧气体积分数偏大的原因有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；止水夹未夹紧等。3某同学用如图Z23所示装置测定空气中氧气的含量。请回答下列问题。 图Z23(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，打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，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：燃烧匙中红磷的量越多，水位上升越高；空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体；氮气难溶于水。其中正确的是_(填序号)。题型二装置改进类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Z24所示)。以下对此改进实验的叙述，错误的是()图Z24A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%52017·北京改编 利用如图Z25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Z25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：.光照引燃白磷；.待白磷熄灭，冷却，打开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)打开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)。实验装置的改进思路(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。62016·温州 为验证空气中氧气的体积分数，小明按图Z26中甲所示的装置进行了多次实验，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：连接装置并检查气密性。在量筒内加入100 mL水。在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250 mL。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。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为65 mL。图Z26 (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。耗氧剂的改进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，与氧气反应生成五氧化二磷固体)、铜粉(在加热的条件下能与氧气反应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)72017·常州改编 图Z27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30 mL空气(活塞拉至30 mL刻度处)，硬质玻璃管中空气的体积为50 mL，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，待充分反应后，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14 mL。(提示：铜粉与氧气在加热的条件下能反应生成黑色的氧化铜固体)图Z27(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1C2.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)4C5(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×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)改进后的装置无须打开瓶塞点燃红磷，避免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)使氧气充分反应不能(3)20%1解析 拉瓦锡实验的原理是汞与氧气反应生成氧化汞固体，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；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；若装置气密性不好，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)集气瓶内预先加入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加入过量的红磷，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，打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。(4)如果燃烧匙伸入瓶中太慢，没有立即塞紧橡胶塞，会造成瓶中部分气体受热逸出，使测量结果偏大。(5)由本实验可得出氧气约占空气体积的，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；与红磷反应的气体是氧气，当氧气耗尽，瓶内的水位将不再上升，故不正确。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300 mL，进入集气瓶内水的体积是55 mL，即氧气的体积是55 mL，因此氧气的体积分数为：×100%18.3%。“耗氧剂”的选择需满足两个要求：能且只能消耗空气中的氧气；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应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 本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，则左管中气体的总体积为ah0，最终右管剩余水的体积为ah1，则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ah0ah1，所以最终测得空气中氧气的体积分数为×100%，化简得×100%。6全品导学号：19352045 解析 (3)量筒内水减少的体积即为氧气的体积，则氧气的体积100 mL65 mL35 mL；测得的空气中氧气的体积分数为×100%14%。7解析 实验中测得的氧气体积是30 mL14 mL16 mL，则实验得出空气中氧气的含量为：×100%20%。6