空氣中氧氣含量的測定實驗專題練習

1、“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究1在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，甲生設(shè)計了如下實驗方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水注入集氣瓶。（實驗裝置如圖1所示）資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳氣體反應并吸收二氧化碳。 回答下列問題：（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是 ， 。反應的文字表達式是 。（2）乙生用上述實驗裝置測定的結(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)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷。當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打

2、開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？ （4）若仍然用木炭代替紅磷，丙生的實驗方案應作何改進，才能保證實驗成功？（只需答出實驗方案中須改進的地方） 。圖1圖2 2某研究性學習小組設(shè)計了如圖2所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數(shù)，其中A是底面積為50 cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標有以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)。資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳氣體反應并吸收二氧化碳。他們的操作過程如下：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將過量的紅磷平鋪在惰性電熱板上。蓋緊密封蓋；d通電加熱紅磷，待充分反應后冷卻到原來的

3、狀況，調(diào)整B的高度使容器A、B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)所占的體積忽略不計)(1)在操作a中檢查裝置氣密性的方法是_。(2)在上述實驗中，下列物質(zhì)可以代替紅磷的是_ (填字母)。A銅粉 B木炭 C蠟燭(3)往操作d結(jié)束時，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，裝置A 中液面刻度在11cm處則實驗結(jié)果比理論值_ (填“偏大”或“偏小”)。(4)該小組中有同學提出，用木炭代替紅磷也能測定空氣中氧氣的體積分數(shù)只要將水換成一種溶液，則該溶液是_ 。 3小明和小芳在討論“能否用蠟燭燃燒法來粗略測定空氣中氧氣的含量”這一問題時，小芳認為：通過右圖3裝置，

4、用蠟燭燃燒法測得空氣中氧氣的含量會_(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。她根據(jù)蠟燭燃燒產(chǎn)物的特點闡述了自己的理由：_，并用圖3裝置進行實驗，證實了自己的結(jié)論。(注：本題實驗中裝置的氣密性良好，水槽中的液體是水)小明認真分析了小芳的實驗結(jié)果后，進行了如下探究： 提出問題導致小芳這一實驗結(jié)果還有其它原因嗎?實驗探究小明設(shè)計了圖4裝置，進行以下操作：(1)取黃豆粒大小的白磷（與紅磷燃燒相同），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

5、明通電前鐘罩內(nèi)含有_，產(chǎn)生白煙的化學反應文字表達式是 。得出結(jié)論導致小芳這一實驗結(jié)果的另一原因是_。4用來測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定方法。實驗過程：第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記。第二步：點燃燃燒匙內(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，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。請回答下列問題： （1）上面的實驗同時證明了氮氣有 的化學性質(zhì)。（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認為導致這一結(jié) 果的原因可能是 。（3）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如

6、圖6所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是： 。5某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：集體討論，資料：氫氧化鈉溶液可與二氧化碳氣體反應并吸收二氧化碳。（1）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應，而且生成物為固體。他們應該選擇（填編號） ，A蠟燭 B紅磷 C硫粉 為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應保證 。（2）小組同學共同設(shè)計了如右圖的兩套裝置，你認為合理的是（填編號） 。為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應該 。分組實驗 在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進行了實驗。 數(shù)據(jù)分析 實驗結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL） （3）通過對實驗結(jié)果的交流

7、，大多數(shù)同學都驗證出氧氣約占空氣體積的 。通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是 。實驗拓展（4）小組的同學做完實驗后又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有進入集氣瓶。經(jīng)討論，同學們一致認為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入少量 溶液來吸收 氣體，實驗也能取得較好的效果。圖7 圖87 圖8是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進行實驗。請完成實驗報告：實驗目的實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論測定空氣中_的體積分數(shù)白磷著火燃燒，活塞如何移動 ，最后停在刻度約為_（填整數(shù)）的位置上?？諝獾某煞职大w積計算，氧氣約占 8某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實

8、驗（見圖11）進行了大膽改進，設(shè)計圖12）（選用容積為45mL的18180mm的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果。請你對比分析下面圖11、圖12實驗，回答下列有關(guān)問題： （1）指出實驗中A、B儀器的名稱：A_、B_。（2）圖11實驗中發(fā)生反應的文字表達式為_。（3）圖12實驗的操作步驟如下：點燃酒精燈。撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾。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，再將彈簧夾緊橡皮管。 讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。你認為正確的實驗操作順序是_（填序號）。（4）圖12實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為

9、_ mL刻度處才停止。（5）對照圖12實驗，你認為圖11實驗有何不足之處？（回答一點即可）_ 。9某校研究性學習小組用圖13裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70。(1)右圖中A儀器的名稱是_，B儀器的名稱是_，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：_ 。(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的_?，F(xiàn)進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氣?！景l(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎么減少的呢?【假設(shè)一】氮氣與鎂條反應而減少?！炯僭O(shè)二】_。 【查閱資料】鎂條還可以在二氧化碳

10、氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，寫出該反應文字表達式 。B(3)通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認識：(寫出一點即可)_ 。10用圖14所示裝置測定空氣中氧氣的含量。（1）實驗時，取下橡膠塞，點燃紅磷迅速伸入集氣瓶中并塞緊橡膠塞，這時看到的現(xiàn)象是 _。（2）小倩設(shè)計了如下圖15所示的改進裝置，其優(yōu)點是 （只寫一點）。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），但實驗測結(jié)果液面往往偏低，其原因可能是 。（只寫一條）11 根據(jù)空氣的成分填空，小蘭同學用圖16裝置進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測得的氧氣體積分數(shù)大于15，請你幫助她分析造成這種結(jié)果的可能原因是：_。 12題圖12某興趣小

11、組查閱資料得知鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂，設(shè)計了如下方案進行驗證。步驟1：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，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，觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升的體積約占瓶內(nèi)水面原上方空間的15左右。步驟3：往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平。點燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量。待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升。(1)步驟2的目的是 。(2)在步驟3“待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶內(nèi)氣壓 (選填“大于”“小于”或“等于”)外界氣壓。(3)根

12、據(jù)上述實驗和你所學的知識，請寫出鎂在空氣中燃燒時的化學文字表達式 13.用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量，對該實驗認識錯誤的是（） A銅粉用量的多少，不會影響實驗結(jié)果B實驗結(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 D在正常操作情況下，反應結(jié)束后消耗氧氣的總體積大約是反應前硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氣體體積的1/514.空氣中氧氣含量測定的再認識?！緦嶒灮仡櫋繄D9是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。(1) 寫出紅磷燃燒的化學文字表達式 。(2) 實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(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，用量筒測量進入瓶中水

13、的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量?！締栴}提出】有實驗資料表明：燃燒過程中當氧氣體積分數(shù)低于7% 時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測置結(jié)果與理論值誤差較大。【實驗改進】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)計圖10實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含 量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。測得實驗數(shù)據(jù)如表4【交流表達】(1)鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵，寫出該反應的文字表達式 。(2) 根據(jù)表4數(shù)據(jù)計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是_(計算結(jié)果精確到0.1%)。測量項目實驗前實驗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）和導管的容積體積/ml80.054.5126.0(3) 從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更高的原因是：_；_。15.某實驗小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得成功。查閱資料白磷的著火點40，與紅磷燃燒現(xiàn)象相同。提出問題氧氣體積約占空氣總體積的比例是多少？實驗準備錐形瓶內(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。實驗探究裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將