測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)(教師版)

2017年04月12日yanhui871的初中化學(xué)組卷參考答案與試題解析（2013秋?開封校級(jí)月考）化學(xué)實(shí)驗(yàn)是同學(xué)們學(xué)好化學(xué)的重要方法:圖一 圖二 圖三（1） 為測(cè)定空氣里氧氣的含量，甲、乙兩個(gè)同學(xué)用如圖一所示的裝置分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究.甲同學(xué)：點(diǎn)燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待紅磷燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，觀察到集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的，若實(shí)驗(yàn)觀察到進(jìn)—包—水量小于此數(shù)值，則可能的原因是裝置漏氣，紅磷量不足（填寫其中的兩個(gè)）.乙同學(xué)：用碳替代紅磷，完成上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)集氣瓶?jī)?nèi)并沒有吸入水，其原因是碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓不變（2） 圖二所示實(shí)驗(yàn)可觀察到“鐵樹”上浸有無色酚酞試液的棉團(tuán)由白色變?yōu)榧t色，該實(shí)驗(yàn)中沒有涉及的性質(zhì)是B_（填字母）.A.氨分子是不斷運(yùn)動(dòng)的 B.氨分子有一定質(zhì)量 C.濃氨水具有揮發(fā)性（3） 如圖三所示，燒杯中盛有一定量的水，向水中滴入幾滴紫色石蕊試液，將一裝滿CO2氣體倒扣在水中，一段時(shí)間后試管中液面上升且液體變成紅色，這一過程中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為co2+h2o=h2co3，屬于化合反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．【解答】解：（1）①因?yàn)榧t磷燃燒消耗空氣中的氧氣，氧氣約占空氣體積的+，故集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的+，根據(jù)在測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)注意事項(xiàng)：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量的；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開了彈簧夾等；因此可知達(dá)不到瓶中空氣總體積的五分之一的原因可能是：裝置漏氣或紅磷量不足或容器未冷卻就打開止水夾．測(cè)空氣中氧氣的含量主要是根據(jù)物質(zhì)燃燒消耗空氣中的氣體造成氣壓減小，減小的體積就是氧氣的體積，故生成物中不能有氣體，用碳代替紅磷，碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓不變，故不會(huì)進(jìn)入水；（2） ①濃氨水具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氨氣是由氨分子構(gòu)成的；②酚酞試液是一種酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色；③氨水是堿性的，能夠使酚酞試液變紅；④由于分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)氨分子運(yùn)動(dòng)到浸有無色酚酞試液的棉團(tuán)時(shí)，和酚酞試液觀接觸，由于保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是分子，保持氨氣的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是氨分子；氨分子能使“鐵樹”上浸有無色酚酞試液的棉團(tuán)由白色變成紅色；（3） 向盛有紫色石蕊試液的試管中通入適量的CO2，紫色石蕊試液變成紅色，是因?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)生成碳酸，生成的碳酸使紫色石蕊試液變成紅色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為co2+h2o=h2co3；反應(yīng)符合“多變一”的特點(diǎn)，屬于化合反應(yīng).故答案為：（1）①+；裝置漏氣；紅磷量不足或容器未冷卻就打開止水夾；②碳燃燒生成物是二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)氣壓不變.（2）紅；B；（3）CO2+H2O=H2CO3；化合反應(yīng).（2013?自貢校級(jí)模擬）按如圖測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí)，要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模磻?yīng)物或裝置方面應(yīng)滿足的條件是紅磷足量（或過量），裝置氣密性良好等該實(shí)驗(yàn)還可說明氮?dú)饩哂械男再|(zhì)是氮?dú)獠荒苋紵?，不能支持燃燒、氮?dú)怆y溶于水等（至少兩條）.【解答】解：按如圖測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí)，要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，反?yīng)物紅磷要足量（能全部消耗裝置內(nèi)的氧氣），裝置氣密性良好（防止漏氣，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確）．紅磷燃燒把氧氣耗盡，就不再燃燒，剩余的成分主要是氮?dú)?，說明了氮?dú)獠荒苋紵膊荒苤С秩紵?；水被倒吸入集氣瓶中，剩余的氣體中還主要是氮?dú)?，說明氮?dú)怆y溶于水（合理即可）．故答案為：紅磷足量（或過量）、裝置氣密性良好（合理即可）；氮?dú)獠荒苋紵⒉荒苤С秩紵?；氮?dú)怆y溶于水等（合理即可）．（2015秋?宜昌期中）用紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明同學(xué)覺得教材的實(shí)驗(yàn)存在不足，他通過反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖所示），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：裝置始終密封，操作簡(jiǎn)便，沒有污染、提高了測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度【解答】解：改進(jìn)后的圖中通過凸透鏡聚光引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進(jìn)不去，裝置始終密封，操作簡(jiǎn)便，沒有污染，提高了測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度用酒精燈引燃紅磷，紅磷燃燒生成了五氧化二磷進(jìn)入空氣會(huì)污染空氣，由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時(shí)容易使空氣受熱而逸出所以實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：裝置始終密封，操作簡(jiǎn)便，沒有污染，提高了測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度答案：裝置始終密封，操作簡(jiǎn)便，沒有污染，提高了測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度（2009秋?本溪縣校級(jí)期中）如圖是利用紅磷在空氣中燃燒測(cè)定氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置圖在實(shí)驗(yàn)中，鐘罩內(nèi)的水面，為什么先下降后上升？因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)放出大量的熱，分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使鐘罩內(nèi)壓力增大，所以水面下降；當(dāng)反應(yīng)結(jié)束，溫度降低時(shí)，由于氧氣參加了反應(yīng)，鐘罩內(nèi)壓強(qiáng)減小，所以水面又上升

【解答】解：紅磷與氧氣反應(yīng)放出大量的熱，會(huì)使分子運(yùn)動(dòng)速率加快，氣體體積膨脹，使鐘罩內(nèi)壓力增大，所以水面下降；紅磷在空氣中燃燒會(huì)消耗空氣中的氧氣，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為+，冷卻后空氣的體積會(huì)減少，減少的就是空氣中氧氣的體積，所以水面又上升.故答案為：因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)放出大量的熱，分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使鐘罩內(nèi)壓力增大，所以水面下降；當(dāng)反應(yīng)結(jié)束，溫度降低時(shí)，由于氧氣參加了反應(yīng)，鐘罩內(nèi)壓強(qiáng)減小，所以水面又上升5．（2014河南模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來測(cè)定空氣中氧氣的含量．向燒杯內(nèi)加水，引燃白磷，冷卻至室溫后，讀取測(cè)量結(jié)果．該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？請(qǐng)分析白磷燃燒的原因及化學(xué)方程式．白磷白磷生石灰［解答】解：生石灰與水反應(yīng)放出大量的熱，使溫度達(dá)到白磷的著火點(diǎn)，白磷燃燒，消耗了裝置內(nèi)的氧氣，產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，裝置內(nèi)空氣受熱丄膨脹，活塞先向右移；由于氧氣約占空氣總體積的$，冷卻至室溫后，再向左移至4刻度處.點(diǎn)燃反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O2 2P2O5?故答案為：活塞先向右移，再向左移至4刻度處；生石灰與水反應(yīng)放熱，使溫點(diǎn)燃度達(dá)到白磷的著火點(diǎn)；4P+5O2 2P2O5?6．空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置△該反應(yīng)的文字表達(dá)式：銅+氧氣====氧化銅上述反應(yīng)的現(xiàn)象：銅粉由紫紅色變?yōu)楹谏珜?shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣中氧氣體積約占空氣體積的—虧測(cè)量結(jié)果偏低的原因：銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡、裝置可能漏氣、實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)、沒有達(dá)到足夠高的溫度【解答】解：銅絲被加熱生成氧化銅，該反應(yīng)的文字表達(dá)式：銅+氧氣點(diǎn)卿氧化銅；若實(shí)驗(yàn)很成功，出現(xiàn)的現(xiàn)象是細(xì)銅粉由紫紅色變?yōu)楹谏?；?shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣中氧氣體積約占空氣體積的寺；測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：1、銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；11、裝置可能漏氣；III、實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)；W、沒有達(dá)到足夠高的溫度等.答案：銅+氧氣點(diǎn)晦氧化銅；銅粉由紫紅色變?yōu)楹谏?；寺銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣；實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)；沒有達(dá)到足夠高的溫度．7．（2016秋黃梅縣校級(jí)期中）如圖所示，紅磷和硫分別在氧氣中燃燒，待燃燒完畢后同時(shí)打開裝置中的兩個(gè)活塞，這時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是（B）水迅速進(jìn)入兩個(gè)集氣瓶B.水只進(jìn)入到A瓶中C.水只進(jìn)到B瓶中D.兩個(gè)瓶中都不能進(jìn)水【解答】解：紅磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，燃燒后A瓶?jī)?nèi)氣體體積減少,壓強(qiáng)減??；硫與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫氣體，B瓶?jī)?nèi)氣體體積變化不大，壓強(qiáng)變化不大；故燃燒完畢后同時(shí)打開裝置中的兩個(gè)活塞，水只會(huì)進(jìn)入A瓶中.故選．卻至室溫打開止水夾，看到的現(xiàn)象是（C）A8．（2015秋東營(yíng)校級(jí)月考）紅磷和木炭在氧氣中燃燒（如圖），火熄滅后，冷卻至室溫打開止水夾，看到的現(xiàn)象是（C）A8．（2015秋東營(yíng)校級(jí)月考）紅磷和木炭在氧氣中燃燒（如圖），火熄滅后，冷水迅速進(jìn)入A瓶和B瓶水只進(jìn)入A瓶且水只占A瓶體積的+水只進(jìn)入B瓶且水占B瓶體積的+兩個(gè)瓶中均不進(jìn)水【解答】解：由于A瓶中是木炭，碳和氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，雖然消耗了氧氣，生成的二氧化碳?xì)怏w又占據(jù)了氧氣的體積，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變；B瓶中磷和氧氣反應(yīng)生成了五氧化二磷，五氧化二磷是固體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減少當(dāng)打開止水夾時(shí)，水能進(jìn)入B瓶且水占B瓶體積的所以：A、 水不能進(jìn)A瓶，故A錯(cuò)誤；B、 水不能進(jìn)A瓶，故B錯(cuò)誤；C、 水只進(jìn)入B瓶且水占B瓶體積的+，故C正確；D、 水流能進(jìn)B瓶，故D錯(cuò)誤.9.按如上右圖組裝儀器，關(guān)閉止水夾，通電使紅磷燃燒。請(qǐng)回答下列問題：燃燒的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出熱量 ；紅磷燃燒一段時(shí)間后，自動(dòng)熄滅了，你認(rèn)為原因是集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣已經(jīng)消耗完冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現(xiàn)象是燒杯里的水倒吸入集氣瓶?jī)?nèi)，集氣瓶中的水約占瓶的五分之一;該裝置有什么優(yōu)點(diǎn)。在密閉體系內(nèi)反應(yīng)更加環(huán)保，實(shí)驗(yàn)誤差小亠如果沒有上述所有題目中的器材，只有①帶瓶塞的1000毫升燒瓶；②電子天平(稱量精確度為0.01g)；③某種較活潑的金屬粉末；④酒精燈。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。此題哪個(gè)題目類似，有什么