2021年中考科學（化學）實驗專題培優(yōu)01：氧氣含量的測定

專題培優(yōu)01：氧氣含量的測定

一、單選題

1.在金屬化學性質的實驗中，下列操作不能達成實驗目的是（）

選項實驗目的實驗操作

A研究金屬是否都能與鹽酸反應將鎂、鋅、銅片分別放入稀鹽酸中

B證明不同金屬與酸反應的劇烈程度不同將銅和銀分別放入稀鹽酸中

C證明鐵的活動性比銅強將鐵放入硫酸銅溶液中

D比較鋅和銅的金屬活動性將鋅和銅分別放入稀硫酸中

A.AB.BC.CD.D

2.某同學設計或實施的下列實驗方案中，你認為合理的是（）

A.帶火星的木條檢驗氫氣中是否含有氧氣

B.通過顏色區(qū)分高鎰酸鉀和氯酸鉀兩種固體物質

C.檢查加熱固體制氣體裝置的氣密性時，先用手握試管，再將導管伸入水中

D.粗略地測定空氣中氧氣含量：用木炭替代紅磷在空氣中燃燒

3.下列圖像能正確反映對應變化關系的是（）

裝

內

體

A.測定空氣中氧氣的體

0反應時間

生

成

F

體

B.水的電解

質

量

反應時間

生成［有催化劑

C.用等質量等濃度的雙氧水分別制氧氣SJ|//^OJ

0反向時間，5

D,加熱高高酸鉀制氧氣

4.下列關于測定空氣中氧氣含量的實驗分析中(圖中藥品為紅磷和水)，錯誤的是()

A.氮氣不與紅磷反應且難溶于水，是設計該實驗的依據(jù)之一

B.不能用木炭代替紅磷

C.圖I中進入集氣瓶的水約占燒杯中水的五分之一

D.圖II所示裝置也可以測定空氣中氧氣含量

二、填空題

5.下列是初中化學的四個實驗，按要求回答問題

(1)圖A是測定空氣中氧氣含量的實驗

①若實驗A未冷卻至室溫就打開止水夾，則測定出的空氣中氧氣含量_______1/5?(填"大于""小于"或

“等于")

②該反應的符號表達式是。

(2)圖B中的實驗現(xiàn)象是。

(3)實驗C,對比兩個實驗能得出有關分子性質的結論是。

(4)圖D是細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，反應后生成_______色固體，該實驗需要預先在集氣瓶中加入

少量水，原因是o

（5）圖E是硫在氧氣中燃燒的實驗，在空氣中點燃硫時，觀察到淡黃色固體熔化后，燃燒發(fā)出

色火焰，在氧氣中，燃燒得更旺，發(fā)出________色火焰；硫在氧氣中比在空氣中燃燒得更旺；鐵絲在空

氣中不燃燒，在氧氣中才能劇烈燃燒。它們在氧氣中燃燒的現(xiàn)象與在空氣中燃燒現(xiàn)象不同的原因是

6.實驗是進行科學探究的重要方法，根據(jù)下圖回答問題

（1）圖一為探究鐵生銹的實驗，B試管中植物油的作用是,證明鐵生銹需要接觸水的對比實驗

為（填字母）

（2）通過圖二實驗，可探究燃燒的條件之一是.該實驗中兩朵棉花都未能燃燒的主要原因是

（3）圖三為測定空氣中氧氣含量的改進裝置，若實驗結束后發(fā)現(xiàn)氧氣含量比理論值偏小，則可能的原因

是________

7.下列是初中化學中的一些常見實驗。請回答:

COa

一半濕潤

一半干燥

的5的］潴

乙：探究8:的性質丙：空氣中贏氣含量的測定

（1）甲實驗進行一段時間后，在裝置A和B中觀察到的實驗現(xiàn)象是,右端導氣管口酒精燈的作

用是?

（2）乙實驗中，將紫色石蕊浸泡過的小花一半烘干放入盛有C02的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象是o

（3）下列關于丙實驗的說法正確的是（填字母）o

A燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高

B燃燒匙中的紅磷可以換成木炭

C選用紅磷是因為反應可以消耗氧氣，且生成固態(tài)的P2O5

D本實驗可以證明空氣中含有電、。2、C02和稀有氣體

三、實驗探究題

8.小沛用如圖所示裝置測量空氣中氧氣含量，集氣瓶容積為700mL,集氣瓶內水的體積為100mL,實驗開

始前量筒200mL,實驗結束后量筒中水的體積為100mL。

（1）用力將預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷燃燒時的現(xiàn)象是，整個實驗過程

中，量筒內水面的變化情況是。

（2）將步驟（1）后的集氣瓶內氣體換成等體積的混合氣體（該混合氣體中氧氣體積分數(shù)為1%,氮氣體

積分數(shù)為99%）,再次實驗，發(fā)現(xiàn)白磷不能被點燃。由此可知，在所有操作均規(guī)范的情況下，步驟（2）

實驗所測得的空氣中氧氣的含量比理論（填“偏大"、"偏小"或"不變"），該實驗測得氧氣體積是

________mLo

（3）已知氧氣密度為1.4g/L,每31g白磷燃燒需要消耗40g氧氣，若操作中要盡量消耗完瓶中的氧氣，求

完成此實驗至少需要白磷克。（結果保留兩位小數(shù)）

9.某?；瘜W研究性學習小組在學習了"空氣中氧氣含量測定”的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出了如

圖所示的實驗裝置。實驗步驟如下：

①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性。發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好；

玻璃棒

燃燒匙

②在集氣瓶里裝進適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃）,并在

酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導管的另一端放入盛有足量

水的燒杯中；（注：集氣瓶內的長導管已伸到了瓶底）

③用力把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，；（注：白磷與紅磷燃燒的產物相同）

④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失；

⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b,整個集氣瓶的體積是c；

⑥根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)。

根據(jù)以上信息，回答下列問題:

(1)集氣瓶中白磷燃燒的文字表達式;

(2)請在步驟③中的""上寫上相應的實驗現(xiàn)象；

(3)若實驗非常成功，當c為500mL,a=100mL,則b=mL；

(4)在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導致實驗最后產生的實際值小于理論值的是

①白磷的量不足，瓶內氧氣沒有耗盡

②用等質量的蠟燭代替白磷完成本實驗

③裝置氣密性不好

10.如圖1為實驗室用于探究空氣中氧氣體積分數(shù)的常用裝置，請回答下列問題:

(1)寫出紅磷燃燒的化學方程式

(2)該實驗的主要現(xiàn)象是什么？。

(3)在紅磷的燃燒反應中，沒有發(fā)生改變的微粒是。

(4)該實驗后來瓶中剩余氣體主要為氮氣，請推測氮氣的物理性質或化學性質(寫出一條即可)。

(5)同學A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。

(6)實驗中加入足量紅磷的目的是,

(7)同學B設計了下圖在一個耐熱活塞的底部放一小塊(足量)白磷(白磷的著火點較低)，然后迅速將活塞

下壓，引起白磷燃燒，冷卻至原來溫度時，慢慢松開手，活塞最終將回到刻度處；

答案解析部分

一、單選題

1.B

解答：A、鎂、鋅的活動性比氫強，能與鹽酸反應，銅的活動性比氫弱，不能與鹽酸反應，A不符合題

思；

B、銅、銀的活動性比氫弱，都不能與鹽酸反應，不能證明不同金屬與酸反應的劇烈程度不同，B符合題

屈、;

C、將鐵放入硫酸銅溶液中，鐵能置換出硫酸銅中的銅，能證明鐵的活動性比銅強，C不符合題意；

D、鋅的活動性比氫強，能與稀硫酸反應，銅的活動性比氫弱，不能與稀硫酸反應，可以比較鋅和銅的金

屬活動性，D不符合題意。

故答案為：Bo

分析：根據(jù)金屬活動性順序的應用分析，在金屬活動性順序表中，排在氫前的金屬能與酸發(fā)生反應，排

在前面的金屬能與排在后面的金屬的鹽溶液反應，根據(jù)反應是否發(fā)生也可證明金屬的活動性的強弱。

2.B

解答：A.氫氣與氧氣混合時不能接觸明火，以防止爆炸，且氧氣不純時帶火星木條也不能復燃，不符合題

意；

B.高鐳酸鉀為紫紅色，氯酸鉀為白色，通過顏色可以區(qū)分，符合題意；

C.檢查加熱固體制氣體裝置的氣密性時，先將導管伸入水中，再用手握試管，不符合題意；

D.粗略地測定空氣中氧氣含量不能用木炭替代紅磷，因木炭燃燒生成二氧化碳氣體，壓強沒有明顯變

化，不符合題意；

故答案為：B

分析：A、根據(jù)純凈氧氣可使帶火星木條復燃，氫氣易爆炸分析；

B、根據(jù)高鎰酸鉀和氯酸鉀的顏色不同分析；

C、根據(jù)檢查裝置氣密性的方法分析；

D、根據(jù)測氧氣含量的原理分析。

3.C

解答：A、由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，裝置內的氣體體積只能減少五分之一，選項A不符

合題意：

B、水的電解生成的氫氣和氧氣的體積比是2:1,質量比是1:8,選項B不符合題意；

C、用等質量等濃度的雙氧水分別制氧氣，生成的氧氣的質量相同，催化劑只影響反應速率不影響產生氧

氣的質量，選項C符合題意；

D、加熱高鎘酸鉀制氧氣，鎰元素的質量不變，選項D不符合題意。

故答案為：C。

分析：A、根據(jù)空氣中氧氣體積含量為五分之一分析；

B、根據(jù)電解水時氣體體積比為2：1分析；

C、根據(jù)化學反應中有無催化劑只影響反應速率，不影響生成物的質量分析；

D、根據(jù)加熱高銹酸鉀固體中銃元素質量不變分析。

4.C

解答：A、測定空氣中氧氣含量實驗的實驗原理是在密閉容器內消耗氧氣，測量容器內氣體體積的減少量

確定氧氣的含量，因此氮氣不與紅磷反應且難溶于水，是設計該實驗的依據(jù)之一，故A說法不符合題意；

B、因木炭與氧氣反應生成物二氧化碳氣體，裝置內壓強基本不變，水不能倒吸，不能用于該實驗，故B

說法不符合題意；

C、圖I中進入廣口瓶的水約占廣口瓶容積的五分之一，不是約占燒杯中水的五分之一，故C說法符合題

意；

D、根據(jù)物理學中的壓強知識可知，紅磷燃燒消耗氧氣，鐘罩內氣體壓強的減小會導致水面的上升，從而

使鐘罩內外的壓強達到平衡狀態(tài)，進而測定出空氣中氧氣的含量，故D說法不符合題意。

故答案為：Co

分析：根據(jù)實驗室用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量實驗的相關操作步驟及知識進行解答。

二、填空題

占燃

z

5.(1)小于；P+02""P2O5

(2)澄清石灰水變渾濁(或白色沉淀)

(3)溫度越高，分子運動越快

(4)黑；防止熔化物濺落炸裂瓶底

(5)淡藍：藍紫：氧氣濃度不同

解答：⑴①若實驗A未冷卻至室溫就打開止水夾，由于氣體受熱體積膨脹，導致壓入集氣瓶中的數(shù)量小

于五分之一，即則測定出的空氣中氧氣含量小于1/5；②該反應的符號表達式是：P+02點燃P20s;(2)圖

B中的實驗現(xiàn)象是：澄清石灰水變渾濁(或產生白色沉淀)；⑶熱水中品紅擴散的速度較快，故實驗C,對

比兩個實驗能得出有關分子性質的結論是：溫度越高，分子運動越快；（4）圖D是細鐵絲在氧氣中燃燒的

實驗，反應后生成黑色固體，該實驗需要預先在集氣瓶中加入少量水，原因是：防止熔化物濺落炸裂瓶

底；（5）圖E是硫在氧氣中燃燒的實驗，在空氣中點燃硫時，觀察到淡黃色固體熔化后，燃燒發(fā)出淡藍色火

焰，在氧氣中，燃燒得更旺，發(fā)出藍紫色火焰；硫在氧氣中比在空氣中燃燒得更旺；鐵絲在空氣中不燃

燒，在氧氣中才能劇烈燃燒。它們在氧氣中燃燒的現(xiàn)象與在空氣中燃燒現(xiàn)象不同的原因是：氧氣濃度不

同。

分析：根據(jù)氧氣的體積含量測定方法分析，若測得結果偏小，則可能是藥品量不足或打開止水夾過早或

裝置漏氣等原因；根據(jù)分子運動隨溫度升高而加快分析；根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象及注意事項分

析；根據(jù)硫燃燒的現(xiàn)象分析。

6.（1）隔絕氧氣/防止溶于水；AC

（2）可燃物；溫度沒有達到著火點

（3）漏氣/未冷卻

解答：（1）圖一為探究鐵生銹的實驗，B試管中植物油的作用是隔絕氧氣/防止溶于水，A實驗鐵釘生銹，

C實驗中因少了水而不生銹，所以AC實驗對比可證明生銹需要接觸水；（2）水不是可燃物，所以棉花蘸

酒精能燃燒，而蘸水不能燃燒，證明燃燒需要可燃物；該實驗中兩朵棉花都未能燃燒的主要原因是溫度

沒有達到著火點；（3）測氧氣體積分數(shù)實驗時，若結果偏小，可能是裝置漏氣或打開止水夾過早造成。

分析：根據(jù)對比實驗只能有一個變量，其他影響實驗的因素都要統(tǒng)一進行分析；根據(jù)鐵生銹是鐵與氧氣

和水共同作用進行分析；根據(jù)物質燃燒需要可燃物進行發(fā)析：根據(jù)氧氣體積含量測定實驗時裝置要密

閉、藥品量要足量等進行分析。

7.（1）A中紅棕色粉末逐漸變黑，B中澄清石灰水變渾濁：點燃多余的C。，防止污染空氣

（2）濕潤的一半由紫色變?yōu)榧t色，另一半無明顯變化

（3）C

解答：（1）甲實驗是一氧化碳還原氧化鐵，生成鐵和二氧化碳，觀察到的現(xiàn)象是：A中紅棕色粉末逐漸變

黑，B中澄清石灰水變渾濁，故填寫：A中紅棕色粉末逐漸變黑“B中澄清石灰水變渾濁；

甲實驗有一氧化碳參與，且一氧化碳有毒，具有可燃性，因此，右端導氣管口酒精燈的作用是點燃多余

的C。，防止污染空氣，故填寫：點燃多余的CO,防止污染空氣；

（2）二氧化碳能與水反應，生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅，因此，將紫色石蕊浸泡過的小花一半烘

干放入盛有C02的集氣瓶中，濕潤的一半將會由紫色變?yōu)榧t色，干燥的一半仍為紫色，故填寫：濕潤的一

半由紫色變?yōu)榧t色，另一半無明顯變化；

（3）A、紅磷的量足，能耗盡氧氣，當氧氣耗盡后，即使紅磷再多反應也會停止，水位不會繼續(xù)上升，

故不正確;

B、測定空氣中氧氣含量實驗的實驗原理是在密閉容器內消耗氧氣，測量容器內氣體體積的減少量確定氧

氣的含量.因此在選擇消耗氧氣的藥品時，應考慮能與空氣中的氧氣反應而不與空氣中的其他成分反

應，生成物不能為氣體，因木炭與氧氣反應生成物為氣體，不能用于該實驗測定氧氣的含量，故不正

確；

C、因紅磷能與空氣中的氧氣反應生成固態(tài)P2O5,所以可以使裝置內氣壓減小，可定量的測得氧氣的

體積，故正確；

D、該實驗中紅磷只與空氣中氧氣反應，所以只能確定空氣中有氧氣，剩余氣體的成分不能確定，故不正

確，故填寫：Co

分析：（1）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，進行分析。

一氧化碳有毒，會污染空氣。

（2）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅。

（3）根據(jù)測定空氣中氧氣的含量實驗的注意事項，進行分析。

三、實驗探究題

8.（1）冒出大量的白煙，放出熱量；先升高后降低

（2）偏??；100

（3）0.11g

解答：（1）白磷燃燒的現(xiàn)象是冒出大量的白煙，放出熱量；整個實驗過程中，開始時反應放熱，瓶中氣

體壓強增大，導致瓶中部分水進入量筒中，量筒中液面升高，反應結束后，冷卻至室溫，氣體壓強減

小，又由于瓶中氧氣被消耗，因此量筒中的水進入瓶中，故量筒內水面的變化情況是先升高后降低。（2）

將步驟（2）后的集氣瓶內氣體換成等體積的混合氣體（該混合氣體中氧氣體積分數(shù)為1%,氮氣體積分數(shù)

為99%）,再次實驗，發(fā)現(xiàn)白磷不能被點燃，即使白磷過量，也不能把瓶中氧氣完全消耗，由此可知，在

所有操作均規(guī)范的情況下，步驟（2）實驗所測得的空氣中氧氣的含量比理論值偏??；由于實驗結束后量

筒中水的體積為100mL,即量筒中的水減少了100mL,說明瓶中氧氣的體積是100mL,因此該實驗測得氧

氣體積是100mL。（4）100ml氧氣的質量為0.1Lxl.4g/L=0.14g,消耗0.014g氧氣需要白磷的質量為瑞

x0.014g=0.11g答：若操作中要盡量消耗完瓶中的氧氣，完成此實驗至少需要0.11g白磷.

分析：（1）根據(jù)磷燃燒的現(xiàn)象及燃燒時產生熱量使得裝置內壓強增加，恢復到室溫后因磷燃燒消耗氧

氣壓強會比原來小分析；

（2）根據(jù)測氧氣體積含量的實驗時進入水的體積即為氧氣的體積分析;

（3）根據(jù)題中所給白磷與氧氣的質量關系，再由裝置內氧氣的體積計算出氧氣質量，從而計算出所需磷

的質量分析。

9.（1）磷+氧氣點五氧化二磷

（2）白磷燃燒，產生白煙，放出熱量

（3）180

（4）①②③

解答：（1）該實驗中白磷燃燒生成了五氧化二磷，發(fā)生的化學反應的文字表達式是：磷+氧氣五氧

化二磷；（2）用力把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，白磷燃燒，產生白煙，放出熱量；（3）由于

氧氣約占空氣體積的!;若實驗非常成功，測a、b、c三個數(shù)據(jù)應滿足的一個等式關系式：b-a=（c-

a）；當c為500mL,a=100mL,則b=100mL+400mLx[=180mL；（4）①白磷的量不足，瓶內氧氣沒有耗

盡，實際值小于理論值；②蠟燭燃燒生成水和二氧化碳，用等質量的蠟燭代替白磷完成本實驗，實際值

小于理論值；③裝置氣密性不好，會導致實驗最后產生的實際值小于理論值，實際值小于理論值。

故答案為：①②③。

分析：（1）根據(jù)磷與氧氣反應生成五氧化二磷分析；

（2）根據(jù)白磷燃燒產生白煙的現(xiàn)象分析；

（3）根據(jù)氧氣占空氣體積的五分之一及用燃燒法測氧氣體積含量時進入水的體積即為