2024年中考化學(xué)復(fù)習(xí)大題強(qiáng)化練習(xí)：測(cè)定空氣里氧氣含量的探究

中考化學(xué)復(fù)習(xí)大題強(qiáng)化練習(xí)《測(cè)定空氣里氧氣含量的探究》

1、某學(xué)習(xí)小組仿照拉姆塞發(fā)現(xiàn)稀有氣體的實(shí)驗(yàn)原理，用如圖所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并制

備少量氮化鎂。（堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，裝置氣密性良好，夾持裝置已略去，忽略氣體密

度變化）

已知：①點(diǎn)燃或加熱時(shí)，鎂與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂固體（其中氮元素為-3價(jià)）。

②裝置丁內(nèi)收集到氣體的密度為Pg/mLo

部分實(shí)驗(yàn)步驟：

I,裝入藥品，連接裝置，點(diǎn)燃甲處酒精燈，通入一段時(shí)間空氣。

II.點(diǎn)燃丙處酒精燈，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣。

III.停止通入空氣，熄滅酒精燈，冷卻至室溫。

實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)：裝置甲、丙硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量分別增加mg、mg；裝置乙質(zhì)量增加mg；最終裝置戊

量筒里水的體積為VmL。

回答問(wèn)題：

（1）空氣中能供給呼吸的氣體是（填化學(xué)式）。

（2）裝置甲硬質(zhì)玻璃管內(nèi)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

（3）裝置丙硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

（4）步驟I中點(diǎn)燃甲處酒精燈，通入一段時(shí)間空氣的目的是=

（5）空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（用m、m、m、P、V的代數(shù)式表示）。

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2、歷史上眾多的化學(xué)家對(duì)空氣展開(kāi)了一系列的研究，在無(wú)數(shù)次思維的碰撞中，最終迸發(fā)出的是人類(lèi)文明

不斷進(jìn)步的火花。

-----曲頸瓶

銅粉

玻璃鐘罩

忖,I'"rL1y4=

三

AB

芥匚U紅產(chǎn)注射器

工-紅磷與;工番管活塞在10mL刻度處

（二一一水容積40ml）

CD

（1）1777年，拉瓦錫在曲頸瓶中（裝置A）加熱汞（Hg）,玻璃鐘罩及瓶中氣體體積Vg=50立萬(wàn)英寸（一

種體積單位，下同）。加熱第2天，瓶中汞表面出現(xiàn)紅色粉末（HgO）。12天后，紅色粉末不再增加，結(jié)束

實(shí)驗(yàn)。使裝置冷卻至室溫，玻璃鐘罩及瓶中氣體體積經(jīng)測(cè)量Vg=40立方英寸。

①加熱12天至紅色粉末不再增加才結(jié)束的原因是。

②根據(jù)拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積含量為o

③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（2）查閱資料：鎂在空氣中燃燒，氧氣、氮?dú)?、二氧化碳都可以助燃?/p>

人們沿著科學(xué)家的足跡，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行了優(yōu)化，氧氣與分別用銅粉、紅磷等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①圖B、D實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要不斷推拉注射器活塞的目的是0圖B實(shí)驗(yàn)中小氣球的作

用是,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。未待裝置冷卻至室溫就

讀數(shù)，會(huì)造成測(cè)定空氣中氧氣的含量（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

②裝置C、D的實(shí)驗(yàn)中紅磷（P）燃燒生成白色PO固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

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（3）【反思交流】

①若用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量是否可以，說(shuō)明理由：o

②用鎂條代替紅磷或銅粉來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量否可以，說(shuō)明理由：=

③小組內(nèi)同學(xué)反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程后認(rèn)為：用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或

生成物的要求上應(yīng)考慮的是。

3、某化學(xué)興趣小組開(kāi)展“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

（1）儀器a的名稱(chēng)是。

（2）實(shí)驗(yàn)1是拉瓦錫測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)，選擇汞作反應(yīng)物的原因o

（3）實(shí)驗(yàn)2中，紅磷燃燒的現(xiàn)象是o紅磷熄滅后，冷卻至室溫，打開(kāi)K,水能倒吸

入集氣瓶的原因是o

（4）興趣小組查閱資料，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3的探究：在集氣瓶?jī)?nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其

中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)），利用鐵銹蝕原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。用數(shù)字傳感器測(cè)實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3中

氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。

氣

氧

氧

氣

體

體

積

積

分

分

數(shù)20

數(shù)

%T％

15

10

含氧量0.49%

0

10203040

時(shí)間（分）

①依據(jù)圖示信息，實(shí)驗(yàn)的測(cè)定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出氧化反應(yīng)的相關(guān)規(guī)律(

4、某化學(xué)興趣小組對(duì)“空氣中氧氣含量的測(cè)定”展開(kāi)探究。

【提出問(wèn)題】用紅磷和白磷測(cè)定空氣中氧氣的含量結(jié)果是否相同？

【實(shí)驗(yàn)操作記錄、分析】

<D氧氣濃度

圖，

(1)如圖1所示，連接好實(shí)驗(yàn)裝置后，接下來(lái)的操作是o在集氣瓶?jī)?nèi)加入50.0mL水，導(dǎo)

管內(nèi)注滿(mǎn)水后夾緊膠皮管。

(2)打開(kāi)并調(diào)試好傳感器和數(shù)顯設(shè)備，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。觀察到的

主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是o

(3)各傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖2所示，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)表示該段時(shí)間內(nèi)氣體壓強(qiáng)、溫度、氧氣濃

度對(duì)應(yīng)的變化情況。be段壓強(qiáng)升高的原因是,cd段氣壓變化的原

因是O

(4)圖2中X曲線表示的是(填“溫度”或“氧氣濃度”)變化情況。

【數(shù)據(jù)處理】

(5)冷卻到室溫后，打開(kāi)彈簧夾。集氣瓶中液面不再變化時(shí)，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。

塞上塞子后集氣瓶最大盛裝液體體積集氣瓶最初裝水體積反應(yīng)后集氣瓶?jī)?nèi)水的體積

581.0mL50.0mL124.2mL

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

(6)用白磷進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，測(cè)得裝置內(nèi)的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如圖3所示。已知在溫度一定的情況

下，氧氣的體積分?jǐn)?shù)等于氧氣的壓強(qiáng)分?jǐn)?shù)。計(jì)算氧氣的體積分?jǐn)?shù)為(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

【評(píng)價(jià)與反思】

(7)寫(xiě)出白磷燃燒的化學(xué)方程式。

(8)采用教材裝置測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)改用白磷能使測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確的原因是。

5、某化學(xué)興趣小組對(duì)課本實(shí)驗(yàn)”測(cè)定空氣中氧氣的含量”,實(shí)驗(yàn)完畢后集氣瓶中是否還含有氧氣產(chǎn)生質(zhì)疑，

于是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1裝置來(lái)探究磷在空氣中燃燒后氧氣濃度的變化情況。

燃燒匙02含量

【提出問(wèn)題】足量紅磷在密閉的四頸平底瓶?jī)?nèi)燃燒熄滅后，容器中是否有氧氣剩余？

【作出猜想】猜想①：有氧氣剩余；猜想②：無(wú)氧氣剩余。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組同學(xué)按圖1組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，利用高能激光筆照射燃燒匙上的紅磷，紅磷燃燒直至熄

滅；待裝置完全冷卻后，將裝有白磷的燃燒匙提出水面，再次用高能激光筆照射，白磷居然也被點(diǎn)燃。

（1）激光筆的作用是。

（2）紅磷燃燒產(chǎn)物與瓶底的熱水發(fā)生化合反應(yīng)生成磷酸（H3PO4）,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出的結(jié)論是：猜想正確。

（4）課本上用紅磷燃燒的方法（填“能”或“不能”）精確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，

理由是0

【拓展延伸】圖2是該小組同學(xué)從開(kāi)始實(shí)驗(yàn)到最后裝置冷卻后的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用傳感器測(cè)量容器內(nèi)氧

氣濃度變化的曲線圖。

（5）在圖2中（填“A、B、C、D、E"）點(diǎn)時(shí)紅磷燃燒熄滅；白磷開(kāi)始燃燒至燃燒結(jié)

束對(duì)應(yīng)的曲線為段（用圖2中字母表示）。

【反思與評(píng)價(jià)】（6）興趣小組分析對(duì)比曲線BC段和DE段，得出了“不同物質(zhì)燃燒，需要的氧氣濃度不

一樣”的結(jié)論。同學(xué)們由此聯(lián)想到課本上的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：（填物質(zhì)名稱(chēng)）在空氣中不能

點(diǎn)燃，但在氧氣中能點(diǎn)燃并劇烈燃燒。

6、某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置開(kāi)展測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)。

濕巾片

藥品盒

-」水一三二或三二

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）檢查該裝置的氣密性的方法是o

（2）按如圖所示放入藥品盒（藥品盒中裝有0.5g鐵粉、0.1g碳和少量NaCL連同濕巾片所占總體積約為

4cni3）。將注射器的活塞調(diào)到49mL刻度處，夾緊彈簧夾。一天后觀察到藥品盒中的藥品變紅色，紅色藥

品的主要成分是（填化學(xué)式）；注射器的活塞靜止在40.2mL刻度處，此實(shí)驗(yàn)測(cè)得空

氣里氧氣的含量約為（結(jié)果精確到01％）。

【反思與評(píng)價(jià)［（3）造成測(cè)定結(jié)果偏小的原因可能是（填一種即可）。

（4）若要探究NaCl對(duì)實(shí)驗(yàn)速率的影響，在保證其他條件不變的情況下，藥品應(yīng)調(diào)整為。

（5）銅能與空氣中的氧氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成銅綠,化學(xué)方程式為2Cu+O+CO+HO=Cu（OH）CO。

222223

若將藥品盒中的鐵粉換成銅粉，是否可用來(lái)測(cè)定空氣里氧氣的含量？判斷并說(shuō)明其理由：。

（6）同學(xué)們展開(kāi)討論：利用課本上的裝置，可否用鎂粉代替紅磷測(cè)定空氣里氧氣的含量？

【查閱資料】鎂是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬，能在空氣中燃燒，燃燒時(shí)消耗空氣中的氧氣、氮?dú)獾取?/p>

①鎂也能在氮?dú)庵腥紵銓?duì)燃燒的新認(rèn)識(shí)是=

②若鎂與氮?dú)饣仙傻氖堑V（MgsNj,2.4g鎂在空氣中完全燃燒生成固體的質(zhì)量為ag,則a的取值

范圍是（不考慮鎂與三/化碳反應(yīng)）。

同學(xué)們一致認(rèn)為不能用鎂粉代替紅磷測(cè)定空氣里氧氣的含量。

7、某興趣小組開(kāi)展“測(cè)定密閉容器中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”的探究實(shí)驗(yàn)。

圖1燃燒法圈2緩慢氧化法

【實(shí)驗(yàn)步驟】

實(shí)驗(yàn)1：按圖1所示裝置，用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)2：按圖2所示裝置，在集氣瓶?jī)?nèi)壁用水均勻涂附鐵粉除氧劑（其中輔助成分不干擾實(shí)驗(yàn)），利用鐵銹

蝕原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（1）實(shí)驗(yàn)1中，紅磷燃燒的主要現(xiàn)象是,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

紅磷熄滅后，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)K,水能倒吸入集氣瓶中，若發(fā)現(xiàn)進(jìn)入裝置中的水少于五分之一,

可能的兩條原因是、。

【分析實(shí)驗(yàn)】（2）連接數(shù)字傳感器，測(cè)得實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖3、

圖4所示。依據(jù)圖3、圖4信息，實(shí)驗(yàn)2的測(cè)定方法更準(zhǔn)確，判斷依據(jù)是。

圖4

【拓展延伸1】實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將足量白磷放在集氣瓶中，白磷能發(fā)生緩慢氧化從而消耗氧氣，并用壓強(qiáng)傳

感器測(cè)定瓶中壓強(qiáng)的變化，根據(jù)壓強(qiáng)的變化來(lái)計(jì)算空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)據(jù)采集如圖5。（相同

條件下，氣體的壓強(qiáng)與氣體所占的體積成正比。）

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