1、中考化学实验专题复习训练专题一氧气含量的测定解析版 12020年中考化学实验专题复习 专题一 氧气含量的测定1.实验设计能实验其对应的实验目的是（ ） A.测定空气中O2的含量B.证明 CO2与溶液反应C.比较 MnO2和Fe2O3的催化效果D.此装置具有“启普发生器”的功能2.下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中错误的是（ ） A.该实验证明空气中氧气的体积约占 B.实验时红磷常常要过量C.实验前一定要检验装置的气密性D.红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹3.如图中甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强
2、传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强时间关系图（该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p和p分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）.下列说法正确的是（） A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的C.图乙曲线图说明红磷燃烧的生成物是气体D.由图丙可推出空气中氧气的含量4.某校兴趣小组同学在老师的指导下，将“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙）。下列说法错误的是（ ） A.甲装置的实验过程中能观察到红磷燃烧产生大量黄
3、色烟雾B.实验装置乙比装置甲更环保、得到的数据更准确C.乙装置中活塞在整个过程中的移动是先向右后向左D.两个实验装置中，若药品用量过少，均会导致所得结果偏小5.使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量： 在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如右图装置所示。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。 由此可知氧气约占空气总体积的_ ，实验后发现测定空气中氧气含量比实际值偏低， 造成这种结果的可能原因是：_(填一种即可)。实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内_减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。写出红磷在空气中燃烧的符号表达式_。6.某研究性学习小
4、组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请你根据图示实验分析回答下列问题 （1）闭合电源开关，可观察到白磷_， 白磷所发生反应的文字表达式为_； （2）装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面 _； （3）通过这个实验得出的结论是_。 7.下列是初中化学中的一些重要实验，请回答： （1）实验A中红磷必须足量的原因是什么？_ （2）实验B中集气瓶内预先装少量水或细沙的目的是什么？_写出B中发生反应的化学方程式_ （3）实验C说明二氧化碳具有的化学性质有哪些？_ （4）实验D中玻璃棒的作用是_ （5）实验E中反应后天平不平衡，该反应是否遵守质量守恒定律？_（填“是”或“否”） 8
5、.在测定空气中氧气含量的实验中，小茗同学采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 （1）在实验加热过程中交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是_。 （2）写出该实验中反应的文字表达式_。 （3）小茗同学测得结果如下表所示： 反应前注射器气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数_（填“、“=”或“”）21%。造成该实验出现误差的原因可能是_
6、（填序号）。没有交替缓慢推动两个注射器活塞读数时没有冷却至室温加入铜丝量太少加入铜丝量太多（4）通过上面的实验你学到的测量混合物中某成分含量的方法是_。 （5）实验中的一些原因或者装置本身可能导致实验失败，请列举一条：_。 9.两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气成分。仿照这个实验的原理，化学家积极探索、不断创新，设计出下列如图所示的实验装置。 （实验回顾）图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中O2含量的装置。（1）写出红磷燃烧的符号表达式_。 （2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的O2 ， 使容器内外产生_，烧杯内的水倒吸入集气瓶中，通过量取进入水的体积可以粗略测得空气中O2
7、的含量。 （3）实验结束，发现进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的1/5，可能原因是：实验装置漏气；_； （提出问题）测量结果与理论值误差较大，怎样才能减少误差呢？（查阅资料）红磷着火点240，白磷着火点40；磷燃烧后的产物有毒；铁在潮湿的空气中会生锈，会消耗氧气。（4）（实验改进） 甲组同学查阅资料后，对课本上的实验进行了图2所示的改进，其改进后的优点是_（答一条）（5）仪器改进后甲组同学测定的实验数据如下： 实验前实验后测定项目集气瓶及止水夹左侧导管内空气的总体积烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积体积/ 126.080.054.8根据上述实验可以算出，实验测得空气中O2的体积分数是_%。（
8、6）乙组同学根据铁生锈原理，探究用铁能否测定空气中O2的含量，于是用粗铁丝进行了实验（装置如图3）。通过7天测得的数据计算出空气中O2的含量为20.13%。与红磷燃烧的方法相比，该方法的优点是铁丝生锈可以消耗更多的O2 ， 使测量结果更准确，但也存在缺点，你认为缺点是_。 （拓展延伸）铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应，生成铜绿铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3。若将图3装置中的粗铁丝换成足量的粗铜丝进行实验，请判断能否比较准确的测定空气中O2含量并说明理由_。10.实验室用如图所示装置制取氧气并完成相关实验（夹持仪器已略去）。 （1）仪器的名称是_。 （2）A装置中反应的化学方程式为_
9、 （3）用C装置收集气体的方法是_（填序号）。 a.排水法 b.向下排空气法 c.向上排空气法（4）C中收集满氧气后，打开弹簧夹K1 ， 关闭K2、K3 ， 其中打开K1的目的是_，点燃D中燃烧匙内的红磷后立即伸入C装置中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是_，待红磷熄灭、C装置冷却后，打开K3、K4 ， 观察到的现象是_。此实验中红磷需足量，目的是_。已知：镁+氧气 氧化镁（固体），镁+氮气 氮化镁（固体）根据上述反应，_（填“能”或“不能”）用镁代替红磷测定空气成分 答案解析部分一、单选题1.【答案】 B 【解析】【解答】A、木炭燃烧生成二氧化碳，集气瓶内压强无明显变化，导致水不能进入集气
10、瓶，则不能测定氧气含量。A不符合题意； B、过程中塑料瓶变瘪，说明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。B符合题意；C、由于过氧化氢溶液浓度不同，不能比较MnO2和Fe2O3的催化效果。C不符合题意；D、由于橡皮塞上没有插入长颈漏斗，关闭活塞时，气体无法将液体药品和固体分离，因此此装置不具有“启普发生器”的功能。D不符合题意。故答案为：B。 【分析】A、根据木炭燃烧生成二氧化碳分析 B、根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水分析 C、根据催化剂的概念分析 D、根据装置的特点分析2.【答案】 D 【解析】【解答】A、结合课本相关知识可知，测定空气中氧气含量实验的结论是氧气约占空气体积的五分之一，不
11、符合题意； B、测定空气中氧气含量实验时红磷要过量，能把氧气全部耗尽，实验结论精确，故说法不符合题意；C、实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气，这是实验取得成功的保证，不符合题意；D、红磷燃烧生成白烟，不是白雾；结束后立刻打开弹簧夹，由于剩余气体膨胀，测量的结果会小于五分之一，故说法符合题意。故答案为：D。 【分析】根据测定空气中氧气体积分数的原理及空气中氧气占五分之一体积分析，测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。 3.【答案】 B 【解析】【解答】A.若所用药品过少，就不会
12、将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故不符合题意； B.反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，故符合题意；C.红磷燃烧生成的五氧化二磷是固态物质，故不符合题意；D.由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，故不符合题意。故答案为：B。 【分析】A、根据测氧气含量的实验中所用药品要过量分析； B、根据磷燃烧放热会使集气瓶内压强增大分析； C、根据红磷燃烧生成物为固体分析； D、根据碳燃烧产生二氧化碳气体，不能测定氧气体积含量分析。4.【答案】 A 【解析】【解答】A. 甲装
13、置的实验过程中能观察到红磷燃烧产生大量白烟，故错误，符合题意； B. 实验装置乙更能减少误差，这是因为能够减少燃烧匙伸入广口瓶中时，空气向外扩散引起的误差，还能减少生成的五氧化二磷对空气的污染，故正确，符合题意；C. 白磷燃烧消耗氧气且放热，乙装置中活塞在整个过程中的移动是先向右后向左，故正确，不符合题意；D. 两个实验装置中，若药品用量过少，均会导致所得结果偏小，故正确，不符合题意；故答案为：A。 【分析】A、五氧化二磷是白色固体。 B、根据题目中的装置特点，进行分析。 C、白磷开始燃烧，放出热量，活塞先向右移动；因为燃烧，消耗氧气，产生明显的压强差，最后活塞向左移动。 D、燃烧物质要足量，
14、保障氧气完全消耗。二、填空题5.【答案】 ；装置漏气或红磷的量不足；压强；P+O2 P2O5。 【解析】【解答】打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处，即进入瓶内的水的体积约为瓶容积的 ，进入瓶内的水的体积即为原瓶内空气在氧气的体积，由此可知，氧气约占空气总体积的 ，故填 ；使用该装置测空气中氧气的含量时，造成实验结果偏低的原因有装置漏气，或者是红磷的量不足造成的，故填装置漏气或红磷的量不足；红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气体减少，造成瓶内的压强减小，且小于瓶外的大气压，打开弹簧夹后，大气压将烧杯内的水压入集气瓶中，故填压强；红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五
15、氧化二磷，故反应的符号表达式写为：P+O2 P2O5。 【分析】红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，结合实验室燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验现象和结论及注意事项分析6.【答案】 （1）燃烧产生大量的白烟；白磷+氧气 五氧化二磷（2）上升（3）氧气约占空气体积的1/5 【解析】【解答】（1） 闭合电源开关， 电阻丝发热，会电热白磷使其燃烧，现象为 燃烧产生大量的白烟 ，文字表达式为： 白磷+氧气五氧化二磷 （2）由于白磷燃烧消耗了左侧的氧气，使得其压强变小，所以装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面 上升 （3）左侧液面上升在刻度为“1”的位置，说明氧气约占空气体积的1/5 【分析】（1）根据白
16、磷和氧气点燃生成五氧化二磷及燃烧的现象分析 （2）根据装置内压强的改变分析 （3）根据氧气占空气总体积的五分之一分析7.【答案】 （1）为了耗尽装置内的氧气（2）防止生成的熔融物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂；3Fe+2O2 Fe3O4（3）二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧（4）引流（5）是 【解析】【解答】（1）实验A中红磷必须足量的原因是为了耗尽装置内的氧气，故填：为了耗尽装置内的氧气；（2）实验B中集气瓶内预先装少量水或细沙的目的是防止生成的熔融物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂； B中是铁和氧气在点燃条件下生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2 Fe3O4；故填：3Fe+2O2 Fe3O4
17、；（3）实验C中下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质是二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧；故填：二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧；（4）过滤中玻璃棒的作用是引流，故填：引流；（5）实验E中碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，气体扩散到空气中，导致反应后天平不平衡，该反应是遵守质量守恒定律的，故填：是。 【分析】（1）根据测氧气含量时所用药品要能将氧气全部消耗分析； （2）根据铁燃烧的注意事项及反应原理分析； （3）根据二氧化碳不支持燃烧本身不燃烧的性质分析； （4）根据过滤时玻璃棒起引流作用分析； （5）根据化学反应都遵循质量守恒定律分析。三、实验探究题8.【答案】 （1）使细铜丝和氧气充分接
18、触，充分消耗氧气（2）铜+氧气 氧化铜（3）；（4）先测出混合物的总量，通过化学反应消耗其中的一种成分，然后计算出该成分的含量（5）玻璃管炸裂(或注射器的活塞被弹出等合理答案) 【解析】【解答】（1）在实验加热过程中交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是使细铜丝和氧气充分接触，充分消耗氧气,使测定结果更准确；（2）该实验中反应是铜和氧气在加热条件下生产氧化铜，文字表达式：铜+氧气 氧化铜；（3）反应前注射器气体总体积25mL，反应后注射器内气体总体积22mL，所以氧气的体积为3mL，由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数为： =12% 21%。造成该实验出现误差的原因可能是：没有交替缓慢推
19、动两个注射器活塞，可能会导致氧气不能充分消耗，使测定结果偏小，但题目中“同时交替缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热”，故错误；读数时没有冷却至室温，剩余气体膨胀，使减少的气体体积偏少，使测定结果偏小，但题目中“待冷却至室温”， 故错误；加入铜丝量太少，导致氧气没有完全反应掉，使测定结果偏小，故正确；加入铜丝量太多，能使氧气充分反应，使测定结果更准确，故错误； 故答案为：；（4）通过上面的实验你学到的测量混合物中某成分含量的方法是先测出混合物的总量，通过化学反应消耗其中的一种成分，然后计算出该成分的含量；（5）实验中可能导致实验失败的可能原因：装置的气密性
20、不好、玻璃管炸裂(或注射器的活塞被弹出等合理答案)。【分析】测定空气中氧气含量的原理是利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使容器内气体减少，减少的气体的体积就等于容器内氧气的体积。9.【答案】 （1）P+O2 P2O5（2）气压差（压强差）（3）红磷量不足（或未等冷却至室温就打开止水夹）（4）白磷的着火点低，更易燃烧或装置始终密闭，使测得的结果更准确（合理即可）（5）20%（6）铁生锈需要和氧气、水发生化学反应，会消耗少量的水，造成误差；不能，因为铜生锈也会消耗水和二氧化碳 【解析】【解答】实验回顾（1）红磷燃烧生成五氧化二磷。故答案为：P+O2 P2O5；（2）红磷在密闭环境中燃烧，消
21、耗氧气，从而使集气瓶内压强减小，从而产生压强差，导致水回流。故答案为：气压差（压强差）；（3）回流的水小于五分之一，可能的原因是：红磷不足、装置漏气、未冷却到室温就打开弹簧夹。故答案为：红磷量不足（或未等冷却至室温就打开止水夹）；实验改进（4）白磷的着火点更低，且改进装置始终密闭，结果更准确。故答案为：白磷的着火点低，更易燃烧或装置始终密闭，使测得的结果更准确（合理即可）；（5）反应结束后，水一共回流的体积约为：80.0mL-54.8mL=25.2mL，回流的水的体积就是被消耗的氧气的体积，氧气的体积分数为： 。故答案为：20%；（6）利用铁生锈消耗氧气测定空气氧气的含量，结果更为准确，但铁生
22、锈除了消耗空气中的氧气外，还消耗了少部分的水，可能会产生一定误差。故答案为：铁生锈需要和氧气、水发生化学反应，会消耗少量的水，造成误差；拓展延伸由题意可知，铜生锈除了消耗氧气还会消耗二氧化碳，产生的结果会存在误差。故答案为：不能，因为铜生锈也会消耗水和二氧化碳。 【分析】根据题目已给信息正确评价改进实验优点。利用测定空气中氧气含量反应物的要求是足量且只能与空气中的氧气反应。10.【答案】 （1）长颈漏斗（2）（3）c（4）排出A中继续产生的氧气，防止压强过大；燃烧发黄光，产生大量白烟，放出热量；烧杯B中的水进入装置C中；将氧气消耗完全；不能 【解析】【解答】（1）仪器为长颈漏斗（2）A装置中产
23、生氧气，且不需要加热，因此为过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下产生氧气： 。（3）氧气沿导管进入双口瓶，氧气密度略大于空气，因此聚集在下端，空气只能从双口瓶上端排出，因此属向上排空气法，答案选c。（4）当C中收集满气体，关闭K2、K3 ， 但仍有氧气产生，因此其中打开K1的目的是排出A中继续产生的氧气，防止压强过大。红磷在氧气中燃烧发黄光，产生大量白烟，放出热量。反应消耗双口瓶中的氧气，因此待装置冷却后，打开K3、K4 ， 观察到的现象是烧杯B中的水进入装置C中。红磷足量目的是将氧气消耗完全。若改用镁代替红磷，则不仅消耗空气中的氧气，同时还消耗氮气，因此不能用镁来代替红磷测定空气成分。 【分析】实验室过氧化氢溶液制取氧气不需要酒精灯加热，为固液不加热型的发生装置。红磷在氧气中燃烧发黄光，放出大量白烟。
