空氣中氧氣含量的測(cè)定專(zhuān)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）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)的化學(xué)方程式是（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)

2、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）電業(yè)i<4 啟 IS-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 cm3、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）。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)量的銅粉平鋪在惰性電熱板上。蓋緊密封蓋;d 通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后冷卻到原來(lái)的狀況，調(diào)整B的高度使容器AB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

3、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)不能代替銅粉的是（填字母）OA.紅磷 B .木炭 C .鐵粉（3）往操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面的刻度約為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”該小組中有同學(xué)提出，用木炭代替銅粉也能測(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，其原因是（用化學(xué)方程式表示）裝置，用蠟燭燃燒法測(cè)得空氣中氧氣的含量會(huì)（填“偏高”、，并用圖3裝置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“偏低”或“不變” ）O她根據(jù)

4、蠟燭燃燒產(chǎn)物的特點(diǎn)闡述了自己的理由: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，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)明通電前鐘罩內(nèi)含有，產(chǎn)生白煙的化學(xué)反應(yīng)方程式是第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記。O水的體積約為集氣

5、瓶總?cè)莘e的1/5 O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)庥械幕瘜W(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)太陽(yáng)光/水>4® :S 6杲的原因可能是得出結(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6所示),你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)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(如圖5.某?；瘜W(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:

6、集體討論B(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OS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組封123435201920ZiIB(3) 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流，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)

7、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。6 .請(qǐng)按圖8給出的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你能觀察到什么現(xiàn)象，為什么？(提示：某些非金屬氧化物能和水反應(yīng)生成酸，如：CQ + H 2O = H 2CO)-0 Z 40 S 10 12 14“ fj'ttII1社能2ii i、h3.:蔚A(chǔ)圖97.圖9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,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，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為(填整數(shù))的位置上?？?/p>

8、氣的成分按體積計(jì)算，約占21%進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:&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)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18X 180mm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:S A * LWimni12(1) 指出實(shí)驗(yàn)中A、B儀器的名稱(chēng)：A(2) 圖11實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(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

9、將彈簧夾緊橡皮管。讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。(填序號(hào))。你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是(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(chēng)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%?，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)?/p>

10、。【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?！炯僭O(shè)二】【查閱資料】鎂條在氮?dú)庵心苋紵?，產(chǎn)物為氮化鎂(MgsNa)固體。氮化鎂中氮的化合價(jià)是以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的類(lèi)型是(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。T：-.3A。鎂條還可(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)

11、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1/5，請(qǐng)你幫助她分析造成這種結(jié)果的可能原因是:E1S12.某興趣小組查閱資料得知鎂可在氮?dú)庵腥紵蒑gN，設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證。另準(zhǔn)備一步驟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。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1 / 5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

12、量。待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升。(1)步驟2的目的是選填(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“大于” “小于”或“等于”)外界氣壓。(3) 根據(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)方程式: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( n.測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 4砂rA.銅粉用量的多少，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)原理：銅*氧氣魁J氧化銅?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)?！緦?shí)

13、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)方程式(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)入瓶中水的體積，能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量。【問(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)】I .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)定空氣中氧氣含水量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹。圖10【交流表達(dá)】(1) 鐵生銹過(guò)程發(fā)生復(fù)雜

14、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(計(jì)算結(jié)果精確到%)。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/ml(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(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 C。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

15、錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃, 然后將錐形瓶從熱水中取出。現(xiàn)象分析(1)將錐形瓶底部放入熱水中，白磷就能被引燃，說(shuō)明燃燒不能缺少的一個(gè)條件是，若足量的白磷在錐形瓶中沒(méi)能全部燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體 燃燒(填“支持”或“不支持”),寫(xiě)出白磷燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可觀察到氣球的變化是(3)待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開(kāi)彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：注射器中的水自動(dòng)噴射出來(lái)，當(dāng)注射器中的水還剩約4mL時(shí)停止往下流。導(dǎo)致注射器中的水還剩約4mL這一現(xiàn)象發(fā)生的原因是:得出結(jié)論氧氣約占空氣總體積的1/5。參考答案1 . (1)產(chǎn)生大量白煙進(jìn)入集氣瓶中的水約占其集氣瓶容積的

16、1/5 4P+5O 2 = 2F2Q (條件：點(diǎn)燃)(2)瓶塞未塞緊，造成裝置漏氣紅磷用量不足 集氣瓶未冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾(3)不能 木炭燃燒生成的 CO使集氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)基本不變(4)在集氣瓶?jī)?nèi)壁上沾一些濃的氫氧化鈉溶液或在瓶塞上插入吸有 NaOH溶液的膠頭滴管在打開(kāi)彈簧夾前，將膠頭滴管中的NaOH溶液注入集氣瓶中 或先在集氣瓶?jī)?nèi)裝適量濃的氫氧化鈉溶液，再把集氣瓶?jī)?nèi)的氣體分成五等分。2.往B中加水，使 A B液面保持水平，蓋緊 A的密封蓋，再向 B中加水，使B中的液面高于 A, 段時(shí)間后B中液面不下降，則氣密性好。(或往B中加水，使A、B液面保持水平，蓋緊 A的密封蓋，在用手捂住A的外壁，

17、B中液面上升，則氣密性好。B( C中的鐵粉因接觸面積變大，在加熱情況下會(huì)與氧氣反應(yīng))12 偏大NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O3.偏低 蠟燭燃燒在消耗氧氣的同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳氧氣 4P+50 2 = 2F2O (條件:點(diǎn)燃)鐘罩內(nèi)氧氣未消耗完4. (1 )不能燃燒，也不支持燃燒(2)裝置漏氣或紅磷用量不足(3)裝置始終密閉，空氣沒(méi)有逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確5. (1) B；足量(或過(guò)量) (2) A；檢查裝置氣密性(3) 1/5 難溶于水、不助燃、不可燃等合理答案(4) NaOH(或其它堿性溶液)；CO 26.現(xiàn)象：A中產(chǎn)生大量白煙； 開(kāi)始時(shí)，B中導(dǎo)管口處有氣泡產(chǎn)生；火焰熄滅后B中的液

18、體通過(guò)導(dǎo)管流入A中；進(jìn)入A鎮(zhèn)南關(guān)的液體呈淺紅色；進(jìn)入 A中的液體體積約為 A容器體積的1/5。解釋?zhuān)杭t磷與容器 A中的氧氣反應(yīng)生成 P2Q的小顆粒；反應(yīng)放熱；反應(yīng)過(guò)程Q被消耗，壓強(qiáng)不斷減??；P 20和水反應(yīng)生成酸，使紫色石蕊變紅；空氣中的02的體積約占空氣體積的1/5 。氧氣燒杯 (2) 4P+50= 2P2O (條件：點(diǎn)燃)(3)(4) 1( 5 )易造成實(shí)驗(yàn)誤差(或污染環(huán)境)9. (1)燒杯集氣瓶中氣體減少，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶(2)21【假設(shè)二】如氮?dú)?在高溫條件下)與瓶?jī)?nèi)的其他物質(zhì)反應(yīng)而減少等-3置換反應(yīng)(3)燃燒不一定需要氧氣(或燃燒也可以是置換反應(yīng)；二氧化碳不但能滅火，在一定條件下還能支持燃燒等)10. (1)紅磷繼續(xù)燃燒，生成大量白煙11.(2) 1白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察向瓶口塞入膠塞過(guò)慢(或操作不當(dāng)使瓶中氣體部分逸出或彈簧夾沒(méi)有夾緊或膠皮管沒(méi)有夾緊或沒(méi)