3.1空氣與氧氣（第1課時）（分層作業(yè)）八年級科學下冊（浙教版）

3.1空氣與氧氣第1課時（分層作業(yè)）【基礎達標】1．對下列實驗中出現的“現象”分析，不合理的是（）A．實驗室測定空氣中氧氣含量，結果大于五分之一：紅磷燃燒時未夾緊彈簧夾B．過濾后濾液仍然渾濁：濾紙未緊貼漏斗壁C．用量筒量取25mL稀鹽酸，結果偏少：俯視讀數D．實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內水變紅：試管口未塞棉花【答案】B【解析】A、實驗室測定空氣中氧氣含量，結果大于五分之一，可能是紅磷燃燒時未夾緊彈簧夾，空氣在實驗過程中逸出，分析合理，不符合題意；B、過濾操作時，凡是不經濾紙的過濾就直接進入濾液的操作，都能造成濾液渾濁；濾紙沒有緊貼漏斗內壁，不會造成濾液仍舊渾濁，只是影響過濾速率，分析不合理，符合題意；C、用量筒量取25mL稀鹽酸，若俯視讀數，量取的液體較少，分析合理，不符合題意；D、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內水變紅，可能是因為試管口未塞棉花，高錳酸鉀粉末隨氣體進入水槽，分析合理，不符合題意。故選B。2．暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源于鐵粉的氧化。甲同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖1所示，實驗后測得集氣瓶（容積為250mL）中水的體積為65ml（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）。乙同學利用傳感器實時測定該裝置集氣瓶中的壓強、溫度和氧氣濃度變化，繪制成如圖2所示的曲線變化趨勢圖。下列說法錯誤的是（）A．x曲線表示的是溫度變化B．暖寶寶貼內鐵粉氧化過程中，溫度計的讀數不斷升高C．通過本次實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數約為19.6%D．圖2中DE段對應的變化進程是水倒吸進集氣瓶【答案】B【解析】A、X曲線先升高后降低至原刻度，表示的是溫度變化，說法正確；B、暖寶寶貼內鐵粉氧化過程中，該反應是放熱反應，溫度計的讀數不斷升高，完全反應后，溫度計的讀數下降，恢復到常溫，說法錯誤；C、本次實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數約為：，說法正確；D、圖2中DE段對應的變化進程是水倒吸進廣口瓶，這是因為隨著水的進入，瓶內氣壓增大至反應以前，說法正確。故選：B。3．做空氣中氧氣含量測定的實驗裝置如圖。下列有關說法正確的是（）

A．選用紅磷是因為可以與O2反應，生成固態(tài)的P2O5，幾乎耗盡瓶內氧氣B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭C．燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高D．本實驗可以證明空氣中含有N2、O2、CO2和稀有氣體【答案】A【分析】在裝有空氣的密閉容器中，欲用燃燒法測定空氣中氧氣含量，所選除氧劑要具備以下特征：本身能夠在空氣中燃燒（只能與空氣中的氧氣反應）；本身的狀態(tài)為非氣體；生成物為非氣態(tài)。該實驗一般要注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②所用藥品必須是足量；③讀數時一定要冷卻到原溫度，據此進行分析解答?！窘馕觥緼、選用紅磷是因為可以與O2反應，生成固態(tài)的P2O5，幾乎耗盡瓶內氧氣，使瓶內壓強減小，A說法正確。B、硫在空氣中燃燒生成二氧化硫氣體，雖除去氧氣，卻沒有形成壓強差，B說法錯誤。C、水位上升的高度取決于被消耗氧氣的體積，紅磷再多也是沒用的，C說法錯誤。D、本實驗證明空氣中含有氧氣和其它氣體，D說法錯誤。故選A。4．為測定空氣中氧氣的含量，某同學將教材實驗進行改進，改進后的實驗裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實驗時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關改進實驗的說法不正確的是（）

A．紅磷燃燒的化學方程式可以表示為：B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動C．實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣D．改進后的裝置能減少測量誤差，且對環(huán)境更友好【答案】B【解析】A、紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式可以表示為：，故選項說法正確；B、待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器內壓強變小，所以注射器活塞向左移動，故選項說法錯誤；C、實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣，氧氣與紅磷反應，故選項說法正確；D、改進后的裝置能減少測量誤差，且對環(huán)境更友好，故選項說法正確。故選B。5．了解物理規(guī)律的發(fā)現過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。下列描述與事實不相符的是（

）A．湯姆生發(fā)現了比原子小得多的電子 B．盧瑟福提出原子核式結構模型C．法拉第發(fā)現了電流周圍存在磁場 D．拉瓦錫通過實驗測定空氣中氧氣的大致含量【答案】C【解析】A．湯姆生發(fā)現了比原子小的多的帶負電的電子，揭開了原子具有結構的秘密，在原子結構中，原子核帶正電，核外電子帶負電，它們在數量上相等，不符合題意；B．1911年由盧瑟福提出原子核式結構模型，又稱“有核原子模型”、“原子太陽系模型”、“原子行星模型”、“原子核式模型”，不符合題意；C．1831年10月17日，英國著名的物理學家法拉第在實驗中發(fā)現并系統(tǒng)描述了電磁感應現象，電流周圍存在磁場是丹麥物理學家奧斯特發(fā)現的，符合題意；D．拉瓦錫通過實驗測定了空氣中氧氣的大致含量，不符合題意。故選C。6．下列設計方案可行，化學方程式書寫及其反應類型都正確的是（

）A．測定空氣中氧氣的含量氧化反應B．測定空氣中氧氣的含量化合反應C．電解水：分解反應D．工業(yè)制取氧氣：分解反應【答案】C【解析】A、測定空氣中氧氣的含量的原理是利用可燃物燃燒消耗密閉容器的氧氣，生成固體，使密閉容器內壓強減小，大氣壓將水壓向容器，進入容器水的體積為消耗氧氣的體積。碳在空氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳是氣體，反應后容器內的氣壓不降低，水不能倒流，不能測定空氣中氧氣含量，錯誤；B、磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，根據A選項分析，設計方案可行，但化學方程式沒有配平，正確的化學方程式為：，該反應是由兩種物質生成一種物質的反應，屬于化合反應，錯誤；C、電解水時，負極產生氫氣，正極產生氧氣，反應的化學方程式為：，該反應是由一種物質生成兩種物質的反應，屬于分解反應，正確；D、工業(yè)制取氧氣是利用空氣中的氧氣和氮氣的沸點不同，將氧氣和氮氣分離，在此過程中，只是物質的狀態(tài)發(fā)生改變，沒有新物質生成，屬于物理變化，不屬于化學變化，錯誤。故選C?！眷柟烫嵘?．某同學利用白磷燃燒測定空氣中氧氣的含量（如圖所示），選用50mL的試管作反應容器和量程體積足夠大且潤滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷放入試管后，用橡皮塞塞緊試管并夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束后等到試管冷卻后松開彈簧夾，觀察現象。（1）正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至17mL處，然后松開活塞觀察到活塞返回至20mL刻度處，該操作的主要目的是。（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束等到試管冷卻后再松開彈簧夾，中間的連接管內空氣體積忽略不計，若實驗成功，可觀察到活塞前緣最終停留在mL刻度處?！就卣寡由臁繛榱藥椭瑢W們更好地理解測定氧氣含量的實驗原理，老師利用傳感器技術定時測定了實驗裝置（如圖1）內的壓強、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢如圖2所示。（3）X曲線表示壓強變化趨勢，Y曲線表示。（4）結合Y、Z兩條曲線，解釋圖2中AB段壓強變化的原因?！敬鸢浮繖z查裝置氣密性10溫度的變化趨勢白磷燃燒放熱導致氣壓增大幅度大于氧氣減少導致氣壓減小的幅度【解析】（1）正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至17mL處，然后松開活塞觀察到活塞返回至20mL刻度處，該操作的主要目的是檢查裝置氣密性；（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束等到試管冷卻后再松開彈簧夾，中間的連接管內空氣體積忽略不計，若實驗成功，可觀察到活塞前緣最終停留在20mL50mL×=10mL刻度處；（3）X曲線表示壓強變化趨勢，Y曲線表示溫度的變化趨勢，是因為白磷燃燒放熱水中溫度升高，完全反應后不再放熱，溫度逐漸降低至原溫度；（4）圖2中AB段壓強變化的原因是白磷燃燒放熱導致氣壓增大幅度大于氧氣減少導致氣壓減小的幅度。8．小科設計如圖所示的實驗裝置來同時完成燃燒條件的探究和空氣中氧氣含量的測定。裝置中注射器活塞與內壁摩擦非常小，可忽略不計。查閱資料發(fā)現：①當容器內的氧氣濃度低于一定值時，白磷無法繼續(xù)與氧氣反應。②“暖寶寶”能耗盡容器中少量的氧氣。實驗操作步驟如下：步驟1：檢查裝置氣密性；步驟2：將盛有足量白磷的燃燒匙放入空集氣瓶中，塞緊塞子，白磷不燃燒步驟3：打開集氣瓶塞子，往瓶中倒?jié)M80℃的熱水，并塞緊塞子，白磷仍然不能燃燒；步驟4：打開K1和K2，通過注射器從b管抽水，當注射器中水量達到V1毫升時，瓶中液面低于燃燒匙底部，此時立即關閉K1、K2，發(fā)現瓶中白磷燃燒；步驟5：待整個裝置冷卻至室溫時，打開K2，發(fā)現注射器中的水剩余V2毫升。（1）步驟進行對照，說明白磷燃燒需要的條件是充足的氧氣；（2）寫出白磷和氧氣反應的文字表達式：。

（3）該實驗測得空氣中氧氣的含量為。（用V1、V2來表示）（4）小科多次重復實驗后，測得空氣中氧氣的體積分數遠大于21%，原因是?！敬鸢浮?、4白磷＋氧氣五氧化二磷沒有控制溫度恢復到80℃來測量體積【解析】（1）對比實驗，必須控制變量，當只有一個條件不同時，才可對比出該條件對實驗結果是否有影響。步驟3、4進行對照，說明白磷燃燒需要的條件是充足的氧氣；（2）白磷和氧氣反應生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：白磷＋氧氣五氧化二磷。

（3）瓶中消耗氧氣的體積等于注射器中減少的水的體積，所以該實驗測得空氣中氧氣的含量為：。（4）小科多次重復實驗后，測得空氣中氧氣的體積分數遠大于21%，原因是：沒有控制溫度恢復到80℃來測量體積，當溫度較高時，氣體發(fā)生膨脹，壓強差偏小，導致測定結果偏小。9．用圖1所示實驗裝置測定空氣中氧氣含量，圖2是實驗過程中廣口瓶內壓強變化曲線。

（1）圖2中BC段氣壓變化的原因是，DE段氣壓變化的原因是。（2）實驗前廣口瓶內空氣體積為V，燒杯中水的體積為V1，實驗后燒杯中剩余水的體積為V2。計算空氣中氧氣體積分數的表達式為。（用V、V1、V2表示）（3）該實驗不能將紅磷換成鐵絲，原因是?！敬鸢浮考t磷燃燒導致氣體膨脹增多的壓強大于氧氣消耗導致氣壓減小的壓強打開止水夾，水進入集氣瓶鐵不能在空氣中燃燒【解析】（1）圖2中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒導致氣體膨脹增多的壓強大于氧氣消耗導致氣壓減小的壓強；DE段氣壓變化的原因是打開止水夾，水倒流至集氣瓶中，氣體的體積減小，氣壓增大；（2）空氣中氧氣體積分數的表達式為；（3）該實驗不能將紅磷換成鐵絲，原因是鐵不能在空氣中燃燒。10．用來測定空氣成分的方法有很多，如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測定方法。請按要求填空：（1）在空氣中點燃燃燒匙中的紅磷，并迅速插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，此時看到的主要現象是。（2）當紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察到水沿導管進入集氣瓶。出現該現象的原因是。（3）若實驗中測得氧氣的體積分數小于五分之一，造成此誤差的原因可能是（寫出一條）。（4）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示）。你認為改進后的優(yōu)點是，上述實驗中的紅磷（填“能”或“否”）用木炭或鐵絲代替紅磷，為什么？（選擇一種物質敘述原因）。【答案】紅磷燃燒生成了大量白煙紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，外界大氣壓把水壓入裝置漏氣；紅磷量不足；沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等（合理即可）實驗數據準確，減少空氣污染（合理即可）否木炭燃燒的產物是氣體，瓶內壓強不變；（鐵絲在空氣中不能燃燒）【解析】（1）在空氣中點燃燃燒匙中的紅磷，并迅速插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，此時看到的主要現象是紅磷燃燒生成了大量白煙；（2）當紅磷燃燒完畢，集氣瓶冷卻到室溫后打開彈簧夾，觀察到水沿導管進入集氣瓶。出現該現象的原因是紅磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，外界大氣壓把水壓入；（3）測定結果偏小是由于反應結束后集氣瓶內的氣壓偏大，可能是氧氣沒有完全消耗或溫度偏高或有空氣進入，具體的原因可能是紅磷不足或沒有冷卻到室溫讀數或裝置漏氣等；（4）某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示）。紅磷在集氣瓶內點燃。改進后的優(yōu)點是實驗數據準確，減少空氣污染（合理即可），上述實驗中的紅磷不能用木炭或鐵絲代替紅磷，木炭燃燒的產物是氣體，瓶內壓強不變；（鐵絲在空氣中不能燃燒）?！炬溄又锌肌?1．（2022浙江寧波一模）暑假期間，小思從余姚出發(fā)前往西藏旅游。在海拔3300m、氣溫為9%C的民宿中，他發(fā)現隨帶的食品“膨脹了”。請根據空氣的組成成分和大氣壓強的相關知識，判斷下列說法正確的是（）

A．氮氣常作為膨化食品的保護氣，因為氮氣化學性質穩(wěn)定B．隨海拔高度的增加，大氣壓強會減小，氣溫會升高C．隨海拔高度的增加，大氣變稀薄，氧