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文檔簡介

第05講空氣的組成

T模塊導航—T學習目標A

模塊一思維導圖串知識1.了解空氣的組成。

模塊二基礎知識全梳理(吃透教材)2.掌握測定空氣中氧氣含量的實驗。

模塊三教材習題學解題3.理解混合物和純凈物的概念。

模塊四核心考點精準練(5大考點)4.了解數(shù)字化實驗在化學學習中的應用。

模塊五小試牛刀過關測

模塊一思維導圖串知識

I休如f_氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二

空氣的成分I廂、秒氧化碳0.03%、其他0.03%

紅^^消耗集氣瓶內的氧氣,瓶內氣體減少,

原理

壓強減小

r紅璘燃燒,產生大量白煙,放出熱量

一實驗現(xiàn)象-

I冷卻后打開彈簧夾,燒杯中的水被吸入集氣瓶,

瓶內液面上升約1/5.

空氣空與中氧氣含量的測定

氧氣約占空氣總體積的1/5

一實驗結論

氮氣難溶于水,不能燃燒也不支持燃燒

偏?。孩傺b置漏氣;②紅磷量不足;③未冷卻到

L室溫就打開彈簧夾.

誤差分析-

J偏大:①彈簧沒有夾緊;②插入燃燒匙太慢。

?是否只由

-----種物質

模塊二基礎知識全梳理

一、空氣中氧氣含量的測定

2.紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結論

氧氣約占空氣總體積的—0

紅磷燃燒,產生_______,并放出

反應的文字表達式:

金----熱量;冷卻后打開彈簧夾,燒杯中

______________________,

的水___________,瓶內液面上升

反應的符號表達式:

約—0

--——S

(1)實驗原理:紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣,瓶內氣體,壓強,冷卻后打開彈簧夾,燒杯內

的水會被壓入集氣瓶,進入水的體積即為瓶內消耗的體積。

(2)預先在集氣瓶里放少量水的目的:o

(3)實驗誤差分析:

結果小于1/5,原因可能是:①;②;③o

結果大于1/5,原因可能是:①;②=

(4)倒吸進集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因:o

(5)剩余氣體的性質:

物理性質:;化學性質:?

數(shù)字化實驗優(yōu)點:直觀、可視,能夠將化學實驗過程中肉眼觀察不到的一些微觀事物如分子、離子、

壓強、濃度等,通過傳感器轉化為電信號,然后通過數(shù)據(jù)采集器進入電腦,將實驗過程中的各種變

化量,用等直觀形式表現(xiàn)出來。

二、空氣的組成

1.空氣的成分和含量

空氣成分氮氣N2氧氣。2稀有氣體二氧化碳C02其他

體積分數(shù)

2.稀有氣體包括、、、氟、沆和氨。

三、混合憫和純凈物

1.混合物:由的物質混合而成的物質,如空氣、糖水、食鹽水等。組成混合物的各種成

分保持著它們各自的性質。

2.純凈物:只由組成的物質。純凈物可以用來表示。如氧氣可表示為。2,二氧化碳

可表本為CC)2等。

?模塊三教材習題學解題

教材習題03解題方法

下列物質中,屬于混合物的是()0混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質組成。

A.冰

蠟燭燃燒后的產物有水和二氧化碳。

B.液態(tài)氧

C.五氧化二磷

D.蠟燭燃燒后的產物

【答案】

教材習題05解題方法

現(xiàn)有下列物質:①氧氣、②人體呼出的氣體、③液氧、混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質組成。

④空氣中的稀有氣體、⑤二氧化碳、⑥潔凈的空氣,

人體呼出的氣體含氮氣、二氧化碳和水蒸氣等,稀

其中屬于純凈物的是______________(填序號)。請

從中選出一種混合物并說明其中的成分:__________有氣體包括氨、炭、氫、氟、氤和氨,潔凈的空氣

中含氮氣和氧氣等。

【答案】

6模塊四核心考點精準練---------------------------------------------

考點一拉瓦錫研究空氣的成分

1.英國物理學家、化學家波義耳和法國化學家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個實驗,實驗如下圖,關于這兩

A.兩個實驗均可用于測定空氣中氧氣的含量

B.兩個實驗中,曲頸甑內汞的表面都有黑色物質生成

C.拉瓦錫的實驗中,玻璃鐘罩內汞的液面逐漸上升,達到一定高度后不再變化

D.波義耳的實驗中,曲頸甑內物質加熱后質量增加的現(xiàn)象不能用質量守恒定律來解釋

2.人類對空氣成分的探究經(jīng)歷了艱辛的過程。拉瓦錫被后世尊稱為“近代化學之父”。18世紀拉瓦錫為研究

空氣成分時,用如圖所示裝置持續(xù)加熱12天,直到曲頸瓶中紅色粉末不再增加。

曲頸瓶

玻璃鐘罩

汞槽

(1)在密閉容器中,空氣中的氧氣與.反應,生成固態(tài)物質。

(2)為保證實驗的科學性,下列數(shù)據(jù)必須測量的有。(填標號)

A.實驗前后曲頸瓶內的氣體體積B.實驗前后玻璃鐘罩內的氣體體積C.汞

槽的容積

3.拉瓦錫被稱為“現(xiàn)代化學之父”,讓我們共同跟隨他的足跡進行科學探究。

資料卡片:

汞(Hg)氧化汞(HgO)

汞是一種重金屬,對人體有害有毒

密度:13.59g/cn?密度:11.14g/ctn3

沸點:356.6℃不能溶于汞

加熱過程中會變成汞蒸氣與分解溫度:500C

氧氣反應。

圖1圖2

【經(jīng)典實驗回顧】

(1)二百多年前,法國化學家拉瓦錫利用圖1裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,

將紅色粉末收集起來,放在另一個較小的容器里再加強熱,得到了汞和氧氣,結果生成的氧氣體積(選

填“>,,、”=,,、“<,,)密閉容器里減少的體積,將得到的氧氣導回密閉容器,所得氣體和空氣性質完全相同。

他得出結論:空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積

(2)根據(jù)圖2資料卡片,選用汞的優(yōu)點中不可能是(填序號)。

A.在汞槽中起到液封作用

B.汞蒸氣與氧氣反應能將密閉容器空氣中的氧氣幾乎耗盡

C.實驗過程中沒有污染

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

考點二紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

4.如圖裝置常用來測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認識正確的是()。

A.紅磷燃燒產生大量白色煙霧B.燃燒匙中的紅磷可以換成蠟燭

C.該實驗可說明氮氣難溶于水D.紅磷的量不足不影響進入集氣瓶中水的體積

5.圖中是實驗室測量空氣中氧氣含量的裝置,有關該實驗說法錯誤的是()。

止水夾

A.點燃紅磷后要迅速伸入集氣瓶中,并蓋緊橡膠塞

B.紅磷燃燒結束后,冷卻至室溫打開止水夾進行觀察

c.反應結束后發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中的水小于g,可能的原因是裝置漏氣

D.可以將紅磷改成木炭進行實驗

6.如圖為測定空氣里氧氣的含量裝置圖,請回答下列問題。

(2)反應停止,裝置冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的g,原因

可能是(填一種)。

考點三數(shù)字化實驗測定空氣中氧氣的含量

7.拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的

含量,如下圖所示,下列判斷正確的是()。

氧氣濃度傳感器

1,氧氣體積分數(shù)/%

18

1

15

1

1-\a

12

9

6

3

0時間/s

A.a點時容器內氮氣體積分數(shù)為85%

B.由圖可知,物質燃燒結束時氧氣濃度為。

C.此實驗測得空氣中氧氣的質量分數(shù)為18%

D.密閉容器內水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷

8.用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量,其中燃燒匙內的白磷用電加熱裝置點燃,瓶內氣壓用氣體壓強

傳感器測定,其變化如圖乙所示,則下列分析合理的是()。

A.該反應中的白磷要足量,目的是消耗盡集氣瓶內的O2避免實驗誤差

B.在h時刻后,集氣瓶內氣壓顯著增加,其原因是白磷燃燒的產物所致

C.在tl—13這段時間內,集氣瓶內溫度始終保持不變

D.t3時刻打開止水夾,瓶內氣體體積變大

9.某興趣小組利用圖1所示的裝置測定空氣中氧氣的含量,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖2所示。下列說

法中錯誤的是()0

壓強/Pa

時間/s

溫度FC

g_

時間日

,氧氣體積分數(shù)/%

21

12

3

0時間力

圖1圖2

A.圖1中隔熱層的主要目的是防止熱量散失

B.c點時裝置內的溫度就是g點時裝置內的溫度

C.f點時紅磷燃燒結束,氧氣還有剩余

D.此實驗測得空氣中氧氣的質量分數(shù)為18%

考點四空氣的成分

10.如圖空氣成分示意圖中,其中X表示的是()。

A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.稀有氣體

11.2023年9月21日“天宮課堂”第4課開講。實驗倉內使用的“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本

相同,“人造空氣”中氮氣含量約為()。

A.0.94%B.0.03%C.78%D.21%

考點五混合物和純凈物

12.日常生活中常見的下列物質,屬于純凈物的是()。

A.食醋B.蒸儲水C.澄清石灰水D.加碘鹽

13.下列物質屬于混合物的是()。

A.五氧化二磷B.石灰水C.液態(tài)氮D.冰水混合物

6模塊五小試牛刀過關測-----------------------------

1.通過實驗得出空氣是由氧氣和氮氣組成的這一重要結論的科學家是()。

A.拉瓦錫B.道爾頓C?門捷列夫D.阿伏伽德羅

2.空氣成分中,體積分數(shù)約占78%的是()。

A.氮氣B.氧氣C.稀有氣體D.二氧化碳

3.下列屬于純凈物的是()。

A.雨水B.蔗糖水C.礦泉水D.蒸儲水

4.物質分類是一種化學觀念。廚房里的下列物質屬于純凈物的是()。

A.酸奶B.冰塊C.白酒D.食醋

5.下列裝置都可用于測定空氣里氧氣的含量。a、b兩物質的選擇正確的是()。

A.b是木炭

C.a是汞、b是紅磷D.a是汞、b是木炭

6.關于測定空氣中氧氣含量的實驗,下列說法正確的是)O

止水夾

A.實驗前止水夾沒有夾緊B.將紅磷換成木炭進行實驗

C.待裝置冷卻至室溫后,再打開止水夾D.點燃紅磷緩慢伸入集氣瓶中后,再塞緊瓶塞

7.測定空氣里氧氣含量的實驗裝置和步驟如下:(已完成裝置氣密性檢查)

①在集氣瓶內加入少量水,并將水面上方空間分為5等份;

②用彈簧夾夾緊乳膠管;

③點燃燃燒匙內的紅磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞緊,觀察現(xiàn)象;

④紅磷熄滅后,立即打開彈簧夾,觀察現(xiàn)象。

其中有錯誤的實驗步驟是()。

A.①B.②C.③D.@

8.在課本測定空氣中氧氣含量的實驗中,集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣,體積約為集氣瓶空氣體積的4/5o

下列結論與此實驗事實無關的是()。

A.氮氣不支持燃燒B.氮氣不易溶于水

C.氮氣的熔點是-209.9℃D.空氣中氮氣和氧氣的體積比約為4:1

9.下圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量,實驗前在集氣瓶內加入少量水,并做上記號。下列說法中

不正確的是()。

A.集氣瓶內加入少量水可防止瓶底炸裂;

B.該實驗所用紅磷的量不足可能造成氣體減少的體積小于五分之一

C.實驗時,點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中,并塞緊橡膠塞

D.紅磷燃燒產生大量的白霧,火焰熄滅后立刻打開彈簧夾

10.暖寶寶中的發(fā)熱劑是鐵粉、水和食鹽等,發(fā)熱劑能代替紅磷測定空氣中氧氣含量(裝置見如圖)。以

下對此改進實驗的敘述錯誤的是()。

A.此實驗的原理是利用鐵生銹消耗氧氣

B.實驗前一定要檢查裝置的氣密性

C.此實驗中發(fā)熱劑的多少不影響測量結果

D.此實驗測出氧氣的體積分數(shù)約是18.3%

11.在今年的化學活動周中,某校興趣小組同學在《培養(yǎng)中學生基本科學素養(yǎng)的化學實驗教學研究》課題

組老師的指導下,將課本“測定空氣中氧氣的含量”實驗裝置(如甲圖)改進為新的實驗裝置(如乙圖),改

進后的實驗裝置相對于原裝置,以下評價不恰當?shù)氖牵ǎ?/p>

A.反應容器體積小,藥品消耗少

B.裝置簡潔,減少了甲圖裝置中導管引起的誤差

C.白磷比紅磷著火點高,使用更安全

D.容器內徑相等,易準確推算出空氣中氧氣的含量

12.圖1所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量,圖2是用該裝置測得實驗過程中集氣瓶內氣壓與時間關

系圖(該裝置氣密性良好,po是集氣瓶內初始氣壓)。下列說法正確的是()。

A.紅磷的多少對實驗結果無影響

B.集氣瓶中氣壓瞬間變大是02迅速消耗造成的

C.c點時反應剛好停止

D.b、c、d點時集氣瓶中所含物質相同

13.小亮同學利用下圖所示的裝置測定空氣里氧氣的含量。他先在燃燒匙中放入足量的紅磷,塞緊橡膠塞,

然后用凸透鏡聚光照射集氣瓶中的紅磷。

(1)由于凸透鏡的聚光作用,使紅磷的溫度,紅磷燃燒;燃燒停止后,燃燒匙里仍有紅磷,燃燒

停止的原因是o

(2)待完全反應冷卻到常溫后,打開彈簧夾觀察到的實驗現(xiàn)象是,說

明。

(3)實驗中不能用木炭代替紅磷,原因是0

14.某科學興趣小組對“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了改進:將數(shù)顯設備、氣體壓強傳感器和空氣中氧

氣含量測量裝置按下圖連接。裝置氣密性良好,調節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平,此時集氣瓶內

氣體的體積為Vi。關閉活塞,點燃燃燒匙內的紅磷,立即塞緊瓶塞,待火焰熄滅后,過一段時間打開活塞,

觀察到集氣瓶中的水位上升。待集氣瓶內的水面不再上升時,集氣瓶內的氣體體積為V2。然后向右邊容器

內加入一定量的水至兩邊水面再次相平,此時集氣瓶內的氣體體積為V3。在點燃紅磷至打開活塞這一過程

中,觀察到數(shù)顯設備顯示集氣瓶內的氣體壓強先上升后下降,再趨于穩(wěn)定。

氣體壓強

傳感器

(1)數(shù)顯設備顯示,開始一段時間集氣瓶內氣體壓強上升,這是因為溫度升高導致的氣壓變化量.

(選填“大于”、“等于”或“小于”)氧氣量減少導致的氣壓變化量。

(2)基于數(shù)顯設備顯示的氣壓變化,“過一段時間打開活塞”中的“一段時間”指的是火焰熄滅后到

所經(jīng)歷的時間。

(3)在整個實驗過程中,集氣瓶中減少的氧氣體積為(選填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”)。

15.空氣中氧氣含量測定的再認識。

【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1)。該實驗中選擇使用

汞的優(yōu)點有O

A.實驗過程中沒有污染B.在汞槽中起到液封作用

C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣D,能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡

【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),寫出紅磷燃燒的文字表達

式=興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%?

【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量?

【進行猜想】(1)裝置漏氣;(2)裝置內氧氣有剩余;……

【實驗與交流】在老師的指導下,小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗,用測氧氣濃度的傳感器測得

反應后裝置內氧氣濃度分別為8.85%和3.21%,請從燃燒條件的角度回答產生上述結果的主要原

因______________________0

【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量,于是進行了實驗(裝置

如圖3)通過7天測得的數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為19.13%。

【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點及原

因:。

【實驗探究2】為了加快反應速率,小明通過查閱資料,利用鐵粉、炭粉、氧化鈉等物質又進行了實驗(裝

置如圖4),8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表:

實驗前的體積實驗后的體積

集氣瓶內空氣燒杯內蒸儲水燒杯內剩余蒸儲水

131mL90.0mL63.6mL

請計算出空氣中氧氣含量_______(計算結果保留一位小數(shù))。

【結論與反思】通過上述實驗探究,選擇(填物質名稱)進行實驗,可較為快速地完成實驗

并減小實驗誤差。

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕,生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2(0H)2co3],

若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗,請判斷能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量,并說

明理由:o

浸潤NaCl溶

液的濾線

(內壁有鐵

粉、碳粉的

混合物)

圖4

第05講空氣的組成

T模塊導航AT學習目標A

模年

一思維導圖串知識1.了解空氣的組成。

二基礎知識全梳理(吃透教材)2.掌握測定空氣中氧氣含量的實驗。

三教材習題學解題3.理解混合物和純凈物的概念。

核心考點精準練(大考點)4.了解數(shù)字化實驗在化學學習中的應用。

五5

小試牛刀過關測

模塊一思維導圖串知識

I—體祖八卻一氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體094%、二

空氣的成分體效氧化碳003%、其他0.03%

紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣,瓶內氣體減少,

原理

壓強減小

r紅,產生大量白煙,放出熱量

實驗現(xiàn)象-

L冷卻后打開彈簧夾,燒杯中的水被吸入集氣瓶,

瓶內液面上升約1/5.

空氣空氣中氧氣含量的測定

氧氣約占空氣總體積的1/5

j實驗結論

氮氣難溶于水,不能持械

偏?。孩傺b置漏氣;②紅磷量不足;③未冷卻到

「室溫就打開彈簧夾。

L誤差分析一

偏大:①彈簧沒有夾緊;②插入燃燒匙太慢。

?是否只由

-----種物質

。>模塊二基礎知識全梳理----------------------

一、空氣中氧氣含量的測定

1.拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結論

曲頸甑

一部分銀白色的液態(tài)汞變成空色空氣由氧氣和氮氣組成,

0玻璃鐘罩

生自^汞槽

粉末,容器里空氣的體積大約減少其中氧氣約占空氣總體積的1^0

了l/5o

01

2.紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結論

氧氣約占空氣總體積的西。

紅磷燃燒,產生大量白煙,并放出

反應的文字表達式:

熱量;冷卻后打開彈簧夾,燒杯中磷+氧氣粵五氧化二磷

的水被吸入集氣瓶,瓶內液面上升

反應的符號表達式:

約必P+O2點蹙P2O5

(1)實驗原理:紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣,瓶內氣體減少,壓強減小,冷卻后打開彈簧夾,燒杯內的

水會被壓入集氣瓶,進入水的體積即為瓶內消耗氧氣的體積。

(2)預先在集氣瓶里放少量水的目的:吸收五氧化二磷和降溫。

(3)實驗誤差分析:

結果小于1/5,原因可能是:①裝置漏氣;②紅磷量不足;③未冷卻到室溫就打開彈簧夾。

結果大于1/5,原因可能是:①彈簧沒有夾緊;②插入燃燒匙太慢。

(4)倒吸進集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因:空氣中的其他氣體不與紅磷反應且不溶于水。

(5)剩余氣體的性質:

物理性質:無色無味的氣體,難溶于水;化學性質:不能燃燒也不支持燃燒。

3.測定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實驗

實驗裝置實驗步驟

(4)將氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器、計算機連接;

(5)把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器,采集數(shù)據(jù);

(6)通過相關軟件處理數(shù)據(jù),并在計算機屏幕上顯

示空氣中氧氣的含量。

數(shù)字化實驗優(yōu)點:直觀、可視,能夠將化學實驗過程中肉眼觀察不到的一些微觀事物如分子、離子、

壓強、濃度等,通過傳感器轉化為電信號,然后通過數(shù)據(jù)采集器進入電腦,將實驗過程中的各種變

化量,用數(shù)據(jù)圖像等直觀形式表現(xiàn)出來。

二、空氣的組成

1.空氣的成分和含量

空氣成分氮氣N2氧氣。2稀有氣體二氧化碳co2其他

體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%

2.稀有氣體包括氫、氮、量、氯、值和氨等。

三、混合憫和純凈物

1.混合物:由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質,如空氣、糖水、食鹽水等。組成混合物的各種成分

保持著它們各自的性質。

2.純凈物:只由一種物質組成的物質。純凈物可以用化學符號來表示。如氧氣可表示為。2,二氧化碳可表

本為CC)2等。

?模塊三教材習題學解題

教材習題03解題方法

下列物質中,屬于混合物的是()0混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質組成。

A.冰

蠟燭燃燒后的產物有水和二氧化碳。

B.液態(tài)氧

C.五氧化二磷

D.蠟燭燃燒后的產物

【答案】D

教材習題05解題方法

現(xiàn)有下列物質:①氧氣、②人體呼出的氣體、③液氧、混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質組成。

④空氣中的稀有氣體、⑤二氧化碳、⑥潔凈的空氣,

人體呼出的氣體含氮氣、二氧化碳和水蒸氣等,稀

其中屬于純凈物的是______________(填序號)。請

從中選出一種混合物并說明其中的成分:__________有氣體包括氨、炭、氫、氟、氤和氨,潔凈的空氣

中含氮氣和氧氣等。

【答案】①③⑤;②④⑥稀有氣體包括氫、短、氤、氟、值和氮

6模塊四核心考點精準練---------------------------------------------

考點一拉瓦錫研究空氣的成分

1.英國物理學家、化學家波義耳和法國化學家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個實驗,實驗如下圖,關于這兩

A.兩個實驗均可用于測定空氣中氧氣的含量

B.兩個實驗中,曲頸甑內汞的表面都有黑色物質生成

C.拉瓦錫的實驗中,玻璃鐘罩內汞的液面逐漸上升,達到一定高度后不再變化

D.波義耳的實驗中,曲頸甑內物質加熱后質量增加的現(xiàn)象不能用質量守恒定律來解釋

【答案】C

【解析】A、波義耳的實驗不是密閉裝置,則不能用于測定空氣中氧氣含量,該選項說法不正確;

B、汞加熱生成氧化汞,氧化汞為紅色,該選項說法不正確;

C、汞加熱消耗氧氣,裝置中的氣體減少,則玻璃鐘罩內汞的液面會逐漸上升,且上升的液面的體積即為氧

氣的體積,則達到一定高度后不再變化,該選項說法正確;

D、汞加熱時和氧氣反應生成氧化汞,根據(jù)反應前后物質的總質量不變,則加熱后質量增加,該選項說法不

正確。

故選Co

2.人類對空氣成分的探究經(jīng)歷了艱辛的過程。拉瓦錫被后世尊稱為“近代化學之父”。18世紀拉瓦錫為研究

空氣成分時,用如圖所示裝置持續(xù)加熱12天,直到曲頸瓶中紅色粉末不再增加。

(1)在密閉容器中,空氣中的氧氣與_______反應,生成固態(tài)物質。

(2)為保證實驗的科學性,下列數(shù)據(jù)必須測量的有。(填標號)

A.實驗前后曲頸瓶內的氣體體積B.實驗前后玻璃鐘罩內的氣體體積

C.汞槽的容積

【答案】(1)汞/Hg/水銀

(2)AB

【解析】(1)汞和氧氣反應產生氧化汞,從而消耗氧氣;

(2)A、實驗會消耗曲頸甑內的氧氣,需要測定實驗前后曲頸甑內的氣體體積,才能計算出消耗氧氣的體

積,故符合題意;

B、實驗會消耗玻璃鐘罩內的氧氣,需要測量實驗前后玻璃鐘罩內氣體體積,才能計算出消耗氧氣的體積,

故符合題意;

C、汞槽的容積對測量氧氣的含量沒有影響,故不符合題意;

故選AB。

3.拉瓦錫被稱為“現(xiàn)代化學之父”,讓我們共同跟隨他的足跡進行科學探究。

資料卡片:

汞(Hg)氧化汞(HgO)

汞是一種重金屬,對人體有害有毒

密度:13.59g/cn?密度:11.14g/cm3

沸點:356.6℃不能溶于汞

加熱過程中會變成汞蒸氣與分解溫度:500C

氧氣反應。

圖1圖2

【經(jīng)典實驗回顧】

(1)二百多年前,法國化學家拉瓦錫利用圖1裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,

將紅色粉末收集起來,放在另一個較小的容器里再加強熱,得到了汞和氧氣,結果生成的氧氣體積(選

填密閉容器里減少的體積,將得到的氧氣導回密閉容器,所得氣體和空氣性質完全相同。

他得出結論:空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積

(2)根據(jù)圖2資料卡片,選用汞的優(yōu)點中不可能是(填序號)。

A.在汞槽中起到液封作用

B.汞蒸氣與氧氣反應能將密閉容器空氣中的氧氣幾乎耗盡

C.實驗過程中沒有污染

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

【答案】(1)=

(2)C

【解析】(1)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,即汞和氧氣反應生成氧化汞,將紅色粉末收集起來,

放在另一個較小的容器里再加強熱,氧化汞分解得到了汞和氧氣,根據(jù)質量守恒定律,此時釋放出的氧氣

等于前面減少的氧氣,則生成的氧氣體積=密閉容器里減少的體積;

(2)A、汞為液態(tài),在汞槽中起到液封的作用,故A不符合題意;

B、汞的沸點較低,汞蒸氣與氧氣反應比較充分,能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡,故B不符合題意;

C、汞常溫下為銀白色液體,易揮發(fā),對人體有害,在實驗過程中會造成污染,故C符合題意;

D、生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣,實驗的試劑可以多次利用,而氧化汞受熱分解生成的氧氣體

積又可驗證實驗結果,提高實驗說服力,故D不符合題意;

故選C。

考點二紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

4.如圖裝置常用來測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認識正確的是()。

A.紅磷燃燒產生大量白色煙霧B.燃燒匙中的紅磷可以換成蠟燭

C.該實驗可說明氮氣難溶于水D.紅磷的量不足不影響進入集氣瓶中水的體積

【答案】C

【解析】A、紅磷燃燒產生大量白煙,而不是白色煙霧,故A說法錯誤;

B、蠟燭燃燒生成水和二氧化碳,導致瓶中壓強幾乎不變,不能用于測定空氣中氧氣含量,所以燃燒匙中的

紅磷不可以換成蠟燭,故B說法錯誤;

C、打開彈簧夾,燒杯中的水進入集氣瓶,且進入的水約占集氣瓶體積的五分之一,水不再繼續(xù)進入,說明

氮氣難溶于水,故C說法正確;

D、紅磷不足,會導致氧氣不能完全反應,最終導致進入集氣瓶中水的體積偏小,故D說法錯誤;

故選C。

5.圖中是實驗室測量空氣中氧氣含量的裝置,有關該實驗說法錯誤的是()。

B.紅磷燃燒結束后,冷卻至室溫打開止水夾進行觀察

C.反應結束后發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中的水小于:,可能的原因是裝置漏氣

D.可以將紅磷改成木炭進行實驗

【答案】D

【解析】A、為了使實驗更準確,點燃紅磷后立即伸入瓶中并塞緊橡膠塞,燃燒匙伸入過慢,會使裝置內氣

體受熱逸出,導致進入集氣瓶的水體積偏大,故選項說法正確,不符合題意;

B、紅磷燃燒結束后,待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾,以防止剩余的氣體在受熱狀態(tài)下,處于膨脹狀

態(tài),占據(jù)了部分水的體積,造成結果偏小,故選項說法正確,不符合題意;

C、若裝置漏氣,燃燒冷卻后瓶內氣壓小于大氣壓,有部分空氣進入瓶中彌補了消耗的氧氣,水倒流入集氣

瓶的體積不足五分之一,故選項說法正確,不符合題意;

D、木炭在空氣中燃燒,雖然會消耗氧氣,但是生成二氧化碳氣體,裝置內壓強幾乎不變,不能形成壓強差,

因此不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量,故選項說法錯誤,符合題意;

故選D。

6.如圖為測定空氣里氧氣的含量裝置圖,請回答下列問題。

(1)紅磷燃燒時的現(xiàn)象是

(2)反應停止,裝置冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的:,原因

可能是(填一種)。

【答案】(1)產生大量白煙,放出熱量

(2)未夾緊彈簧夾(或燃燒匙伸入集氣瓶太慢等)

【解析】(1)紅磷燃燒時的現(xiàn)象是產生大量白煙,放出熱量;

(2)反應停止,裝置冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的五分之一,

原因可能是:未夾緊彈簧夾(反應放熱,內部空氣受熱逸出,使內部壓力下降至更低,壓入水的體積增大);

或燃燒匙伸入集氣瓶太慢(內部受熱空氣逸出瓶外,反應后壓力減少更多,壓入水的體積增大,進入水的

體積偏大)。

考點三數(shù)字化實驗測定空氣中氧氣的含量

7.拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的

含量,如下圖所示,下列判斷正確的是()O

氧氣濃度傳感器

1,氧氣體積分數(shù)/%

18

1

15

1

1la

12

9

6

3

0時間/s

A.a點時容器內氮氣體積分數(shù)為85%

B.由圖可知,物質燃燒結束時氧氣濃度為0

C.此實驗測得空氣中氧氣的質量分數(shù)為18%

D.密閉容器內水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷

【答案】D

【解析】A、a點時氧氣的體積分數(shù)為15%,則剩余氣體的體積分數(shù)為85%,剩余氣體中含有氮氣、稀有氣

體等,則氮氣含量應小于85%,故選項說法錯誤;

B、由圖可知,物質燃燒結束時氧氣濃度為3%,故選項說法錯誤;

C、消耗的氧氣的體積分數(shù)為21%-3%=18%,則該實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為18%,而不是質量分數(shù),

故選項說法錯誤;

D、紅磷燃燒放熱,生成五氧化二磷固體,則密閉容器內水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷,故選項

說法正確;

故選D。

8.用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量,其中燃燒匙內的白磷用電加熱裝置點燃,瓶內氣壓用氣體壓強

傳感器測定,其變化如圖乙所示,則下列分析合理的是()。

A.該反應中的白磷要足量,目的是消耗盡集氣瓶內的02避免實驗誤差

B.在ti時刻后,集氣瓶內氣壓顯著增加,其原因是白磷燃燒的產物所致

C.在ti—13這段時間內,集氣瓶內溫度始終保持不變

D.t3時刻打開止水夾,瓶內氣體體積變大

【答案】A

【解析】A、實驗中,白磷要足量的目的是使氧氣完全反應,避免實驗誤差,故說法正確;

B、白磷燃燒過程放熱,使得瓶內氣體體積膨脹,壓強劇烈增大,故說法錯誤;

C、由圖乙的壓強變化可知,在ti—13這段時間內,瓶內溫度由低到高,后慢慢降低至室溫,故說法錯誤;

D、t3時刻瓶內氣壓顯著增大是因為打開了止水夾,導致燒杯中的水被吸入集氣瓶內,瓶內氣體體積變小,

故說法錯誤。

故選Ao

9.某興趣小組利用圖1所示的裝置測定空氣中氧氣的含量,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖2所示。下列說

法中錯誤的是()。

圖1

A.圖1中隔熱層的主要目的是防止熱量散失

B.c點時裝置內的溫度就是g點時裝置內的溫度

C.f點時紅磷燃燒結束,氧氣還有剩余

D.此實驗測得空氣中氧氣的質量分數(shù)為18%

【答案】D

【解析】A、隔熱層的主要目的是防止熱量散失,防止熱量流失過快導致紅磷因溫度過低熄滅等,故選項說

法正確;

B、測定空氣中氧氣含量,需要等裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾,水在大氣壓的作用下進入集氣瓶,則打開

止水夾后裝置內壓強會快速增加。所以c點是打開止水夾的時間,對應溫度是恢復到室溫時的溫度。e點和

g點溫度相同,說明g點是恢復到室溫后的溫度,所以

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