初中化学测定空气里氧气含量的探究试题

以下是初中化学中常见的基本实验，回答下列问题。

（1）写出用A装置来制取气体的化学方程式　　。

（2）B装置是用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验。写出红磷在空气中燃烧的化学反应方程式　　_；待红磷熄灭且集气瓶冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，水面大约上升至刻度　　时不再上升。

（3）C装置是电解水的实验，指出试管1中收集的气体是　　。

（4）D装置中看到的实验现象是　　，由此可以得出二氧化碳具有的性质是不能燃烧、　　。

（5）河水经过E装置净化后得到的水是　　（选填“纯净物”或“混合物”）。

实验探究是科学探究的重要形式，请参与以下探究活动并回答问题：

（一）测定空气里氧气的含量

（1）A装置是人教版教材设计的"测量空气里氧气的含量"的实验装置，教材实验所需试剂是水和 　　（填物质名称），实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分，该操作中一定要使用的仪器是 　　；

（2）小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 　　（任答一点）

（3）B装置也可用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用化学方程式可表示为 　　；

（4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 　　，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 　　（任写一点）

（二）实验异常现象探究

在学校实验室开放日，小明用氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠的饱和溶液与稀盐酸等药品设计了复分解反应发生条件的验证实验，请参与他的实验过程。

【查阅资料】20℃时部分物质的溶解度：NaHCO ₃9.6g；Ca（HCO ₃） ₂16.6g

【实验设计】小明用稀盐酸和上述三种饱和溶液设计出如图所示的四个验证实验

【实验预测】小明依据所学的"复分解反应发生条件"的规律预测，在Ⅰ～Ⅳ四个实验操作中能发生复分解反应的共有 　　（填数字）个。

【发现问题】小明在实验Ⅱ中的操作中发现产生了白色沉淀X？

【提出假设】小明认为X可能是Ca（HCO ₃） ₂、 　　、 　　（填化学式）中的一种或几种；

【理论计算】小明依据化学反应方程式经理论计算发现，X不可能是Ca（HCO ₃） ₂；

【实验探究】将实验Ⅱ中的白色沉淀X过滤后，取少量X固体于试管中并加适量水振荡，再滴入几滴酚酞试液，观察到溶液颜色无变化，说明X一定不是 　　（填化学式）；另取少量X固体滴加稀盐酸产生的无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则X一定是 　　（填化学式）

【拓展延伸】小明查询得知：高浓度的碳酸氢钠溶液可与氯化钙溶液反应生成白色沉淀，许多化学反应事实也证实；在不同条件下（如浓度、温度、颗粒物大小等），物质可能体现出不同的化学性质，请举例说明 　　。

如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等分。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。

（1）红磷燃烧的化学方程式为　　。

（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：　　。

（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是　　。

小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量．（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃）

实验装置	实验过程	实验现象
	①取一烧杯，加入适量的生石灰，再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上． ②…	一会儿白磷发生燃烧，红磷不燃烧
	③先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水，在燃烧匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水． ④按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧．	集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减少约60mL

（1）实验过程②是 　　，烧杯中发生反应的化学方程式为 　　；

（2）白磷燃烧反应的化学方程式为 　　；

（3）根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为 　　（写出计算式和结果）；

（4）在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是 　　，集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是 　　．

根据如图回答问题。

（1）A中集气瓶内水的作用是 　 　。

（2）B中集气瓶内水位最终约在刻度 　 　处。

（3）C中制备氧气的化学方程式是 　 　。

（4）D中若加入的固体是NH ₄NO ₃，实验现象是 　 　。

（5）E中探究可燃物燃烧的条件之一是 　 　。

如图是用燃磷法测定"空气中氧气含量"的实验，下列说法正确的是（　　）

A．	装置中的红磷可以用铁丝来代替
B．	待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，再观察现象
C．	红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
D．	实验测定氧气的质量约占空气总质量的

用如图装置进行实验。下列现象能证明空气中O ₂的含量的是（　　）

A．	红磷燃烧，产生白烟
B．	瓶中液面先下降，后上升
C．	瓶中液面最终上升至1处
D．	水槽中液面下降

利用下图装置进行实验（两支玻璃管内径相同）．实验前K ₁、K ₂、K ₃均已关闭。

实验装置	【实验1】制备气体	【实验2】测定空气中氧气含量
	左管中带孔的燃烧匙盛有足量锌粒，右管盛有稀硫酸 Ⅰ．打开K 1和K 2，使反应发生 Ⅱ．在K 1的导管口处收集气体 Ⅲ．…	左管中燃烧匙盛有足量白磷，右管盛有水 Ⅰ．光照引燃白磷 Ⅱ．待白磷熄灭，冷却，打开K 2，至液面不再变化，右管中液体的高度为h 1

（1）实验1：锌与稀硫酸反应的化学方程式为                    ；为使反应停止，Ⅲ中的操作是                  。

（2）实验2：打开K ₂，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h ₀、h ₁表示）。

某科学兴趣小组对"测定空气中氧气含量"的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V ₁．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V ₂． 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V ₃．在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。

请回答：

（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量 　　（选填"大于"、"等于"或"小于"）氧气量减少导致的气压变化量。

（2）基于数显设备显示的气压变化，"过一段时间打开活塞"中的"一段时间"指的是火焰熄灭后到 　　所经历的时间。

（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 　　（选填"V ₁﹣V ₂"、"V ₁﹣V ₃"或"V ₂﹣V ₃"）。

磷的燃烧反应在生产生活中有着广泛的应用价值。

（1）红磷在空气中燃烧能冒出浓厚的白烟，军事上常用来制烟幕弹。红磷燃烧的化学方程式为　　。

（2）某同学利用燃磷法测量空气中氧气含量，实验过程如图。他测得氧气体积分数约是　　%．燃烧结束试管里剩余气体主要是　　（填化学式）。

空气中氧气含量测定的经典赏析。

教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。

（1）写出汞与氧气反应的化学方程式 　　。

（2）本实验中选择使用汞的优点有：

①汞在加热的条件下，只和氧气反应。②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化。

③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的 体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。

根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。

④ 　　。 ⑤ 　　。

（3）通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积 的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。 　　。

小文同学利用长柄W形玻璃管，完成了课本上多个化学实验．

（1）燃烧条件的探究与空气中氧气含量的粗略测定

①燃烧条件的探究：在如图1所示装置（省略夹持仪器，下同）中，向W形玻璃管中放入足量红磷和白磷，塞好橡皮塞，关闭活塞，然后将其放入80℃的热水中，观察到红磷不燃烧而白磷燃烧，说明可燃物发生燃烧应具备的条件是　　．

②空气中氧气含量的粗略测定：为减小测量误差，待火焰熄灭后，将玻璃管　　，再打开活塞．

（2）一氧化碳与氧化铁反应

①甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下，分解生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式是　　．

②实验时，A处可以观察到的现象是　　．

（3）探究微粒的性质

向玻璃管左端加入试剂X，观察到无色酚酞试液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，试剂X可能是　　，该装置的优点有　　（答1点）．

如图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30mL空气（活塞拉至30mL刻度处），硬质玻璃管中空气的体积为50mL；在硬质玻璃管中放入过量铜粉，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；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL．

（1）写出铜粉与氧气反应的化学方程式　　．

（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实验．

（3）实验测得空气中氧气的含量为　　．

实验室用燃烧法测得空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（　　）

A．

红磷

B．

硫磺

C．

木炭

D．

蜡烛

空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）。该实验中选择使用汞的优点有 　　。

A．实验过程中没有污染

B．在汞槽中起到液封作用

C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），写出红磷燃烧的化学方程式 　　。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？

【进行猜想】（1）装置漏气；（2） 　　装置内氧气有剩余；…

【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因 　　。

【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验（装置如图3）通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。

【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因： 　　。

【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图4），8分钟后测得的数据如表：

实验前的体积		实验后的体积
集气瓶内空气	烧杯内蒸馏水	烧杯内剩余蒸馏水
131mL	90.0mL	63.6mL

请计算出空气中氧气含量 　　（计算结果保留一位小数）

【结论与反思】通过上述实验探究，选择 　　（填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。

【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu ₂（OH） ₂CO ₃]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由。 　　。