3.1.1空氣與氧氣（講義）（解析版）

浙教版八年級下冊第三章第1節(jié)空氣與氧氣【知識點(diǎn)分析】一.空氣的成分1.空氣成分的探究：（1）空氣通入石灰水：石灰水變渾濁-----空氣中有二氧化碳（2）燃著的木條在空氣和氧氣中燃燒-----空氣中有氧氣（3）敞口放置的無水硫酸銅變藍(lán)------空氣中有水蒸氣2.空氣成分：法國科學(xué)家拉瓦錫首先通過實驗測得了空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成（汞與氧氣反應(yīng)可以先消耗瓶中的氧氣生成氧化汞--紅色，然后加熱后又會分解成汞和氧氣），其中氧氣約占1/5的結(jié)論。19世紀(jì)末，科學(xué)家又通過實驗發(fā)現(xiàn)空氣中還有氦、氬、氙等稀有氣體。此外還有少量的二氧化碳、水蒸氣以及其他雜質(zhì)。3.氧氣體積的測量：（1）原理：紅磷與空氣中的氧氣反應(yīng)生成固體的五氧化二磷固體，使得集氣瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水就被大氣壓壓入集氣瓶中。（2）實驗裝置：（3）實驗誤差：未冷卻讀數(shù)、放熱燃燒匙止水夾忘關(guān)閉、放熱燃著的紅磷速度較慢、氣密性較差等。4.空氣的體積組成：二.空氣的利用1.氧氣的利用：（1）供給呼吸（2）作為助燃劑幫助燃燒2.氮?dú)獾男再|(zhì)與利用：（1）性質(zhì)：無色、無味、性質(zhì)較不活潑的氣體。（2）利用：燈泡充氮?dú)庋娱L使用壽命、食品包裝充氮?dú)夥栏ｕr、制造化肥、炸藥等。液氮汽化可吸收大量的熱--可作為冷凍劑，醫(yī)療上也可用來冷凍麻醉或冷藏人體細(xì)胞組織。3.稀有氣體的利用：常作為保護(hù)氣，稀有氣體通電可發(fā)出不同顏色的光，可用來制作不同顏色的光源、霓虹燈等，同時還可以用于激光技術(shù)，制造低溫環(huán)境（氦氣），用于醫(yī)療麻醉（氙氣）等。三.氧氣的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：（1）不易溶于水，常溫下一升水可溶解30毫升的氧氣，這些氧氣是水生植物得以生存的必要條件之一。（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氧氣的密度為1.429克/升，比空氣密度略大。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，-183oC時會液化為淡藍(lán)色液體，在-218oC時會凝固成雪花狀藍(lán)色固體。硫磺在空氣和氧氣燃燒的不同2.化學(xué)性質(zhì)【例題分析】1．下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是（）A．人類和動植物在地球上生存，原因之一是因為地球周圍存在空氣B．純凈的空氣是沒有顏色，沒有氣味的氣體C．空氣，看不見摸不著，所以沒有質(zhì)量D．空氣，看不見摸不著，也嘗不出它的味道，但它確實存在【答案】C【解析】A、人類和動植物在地球上生存，原因之一是因為地球周圍存在空氣，空氣中的氧氣能供給呼吸，二氧化碳是植物光合作用的原料，故選項說法正確；B、純凈的空氣是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體，故選項說法正確；C、空氣，看不見摸不著，但是有質(zhì)量的，故選項說法錯誤；D、通常狀況下空氣是無色無味的氣體，看不見摸不著，也嘗不出它的味道，但它確實存在，故選項說法正確。2．空氣成分中，體積分?jǐn)?shù)最大的是（）A．氮?dú)?B．氧氣 C．二氧化碳 D．稀有氣體【答案】A【解析】空氣由氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）、稀有氣體（He、Ne、Ar）、二氧化碳（CO2）、其他氣體和雜質(zhì)（如H2O）五部分組成。按體積分?jǐn)?shù)計算，氮?dú)庹?8%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他氣體和雜質(zhì)占0.03%。故選A。3．如圖為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，下列做法合理的是（）A．用過量的紅磷進(jìn)行實驗B．紅磷點(diǎn)燃后，緩慢伸入瓶中并塞緊橡皮塞C．紅磷熄滅后，立即打開止水夾D．用木炭代替紅磷進(jìn)行實驗【答案】A【解析】A、用過量的紅磷進(jìn)行試驗，可以將氧氣完全反應(yīng)，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確。B、紅磷點(diǎn)燃后，緩慢伸入瓶中并塞緊橡皮塞，易導(dǎo)致氣體受熱逸出使測定結(jié)果偏大。C、紅磷熄滅后，立即打開止水夾，氣體受熱膨脹，使倒流的水偏少，測定結(jié)果偏小。D、用木炭代替紅磷進(jìn)行實驗，會因生成二氧化碳?xì)怏w，使瓶內(nèi)氣體的量不減少，壓強(qiáng)不變小，不能用于測定空氣中氧氣的含量。4．下列對空氣的敘述正確的是（）A．按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，空氣中含氧氣約21%，含氮?dú)饧s78%B．空氣的成分是固定不變的C．潔凈的空氣屬于純凈物D．空氣的成分是相對穩(wěn)定的，主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成【答案】D【解析】A、按體積分?jǐn)?shù)計，空氣中含氧氣約21%，含氮?dú)饧s78%，故A錯誤。B、空氣的成分并不是固定不變的，比如白天植物光合作用強(qiáng)，氧氣含量會增加，二氧化碳含量會減少，晚上則相反，故B錯誤。C、潔凈的空氣也是由各種成分氣體組成的，屬于混合物，故C錯誤。D、空氣的成分是相對穩(wěn)定的，主要是由氮?dú)夂脱鯕饨M成，故D正確。5.思維模型的建構(gòu)既方便于問題的解決，又能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。以下是小科同學(xué)對解決“氣密性檢查”類問題建構(gòu)的思維模型：結(jié)合小科建構(gòu)的思維模型，進(jìn)行圖示裝置氣密性檢查的操作：往錐形瓶中加水至如圖所示位置，從建模的角度分析，該操作歸屬于上述思維模型的（

）A．構(gòu)建封閉體系 B．改變壓強(qiáng) C．觀察現(xiàn)象 D．得出結(jié)論【答案】A【解析】往錐形瓶中加水至如圖所示位置，將長導(dǎo)管的下端密封，整套裝置是一個密閉系統(tǒng)了，從建模的角度分析，該操作歸屬于上述思維模型中的構(gòu)建密閉體系，故選A。6．氮?dú)獾挠猛竞軓V泛，下列不屬于氮?dú)獾挠猛镜氖?)A．合成氨制氮肥 B．充入燈泡作保護(hù)氣C．液氮作制冷劑 D．醫(yī)療上作為危重病人的急救氣體【答案】D【解析】A、氮?dú)庥傻亟M成，可用來合成氨制氮肥，選項正確；B.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可充入燈泡作保護(hù)氣，選項正確；C、液氮?dú)饣瘯r從周圍吸收熱量，具有制冷效果，可作制冷劑，選項正確；D、氮?dú)獠荒軌蛑С趾粑荒茉卺t(yī)療上作為危重病人的急救氣體，選項錯誤，故選D。7．空氣是一種寶貴的資源，下列生產(chǎn)生活中用到的氣體不是來自空氣的是()A．用于醫(yī)療急救的O2 B．用于生產(chǎn)氮肥的N2 C．作為燃料電池燃料的H2 D．用于飛艇的He【答案】C【解析】用于醫(yī)療急救的O2、用于生產(chǎn)氮肥的N2、用于飛艇的He都可以從空氣中分離獲得，而作為燃料電池燃料的H2在空氣中含量極小，只能通過其它途徑獲得，故C符合題意，而A、B、C不合題意。故選C。8．某化學(xué)興趣活動小組為測定空氣中氧氣的含量，進(jìn)行如下探究實驗（如圖，白磷的著火點(diǎn)為40℃），以下說法正確的是（

）A．白磷可以用木炭粉代替B．反應(yīng)中，活塞先向右移，再向左移，最后停留在4刻度處C．白磷量的多少對實驗結(jié)果無影響D．白磷燃燒產(chǎn)生大量的白霧【答案】B【解析】A、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，雖除去氧氣，而增加了新的氣體，沒有形成壓強(qiáng)差，不能用來測定空氣中氧氣含量，故選項說法錯誤；B、白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱，使裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強(qiáng)增大；玻璃管的活塞先向右移動；反應(yīng)后氧氣被消耗，冷卻至室溫后，壓強(qiáng)減小，玻璃管的活塞后向左移動；最終停在刻度“4”附近，故選項說法正確；C、白磷量的多少對實驗結(jié)果有影響，白磷應(yīng)過量，以完全消耗裝置中的氧氣，若白磷的量偏少，測定結(jié)果偏小，故選項說法錯誤；D、白磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，而不是白霧，故選項說法錯誤。9．利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗中，傳感器記錄集氣瓶中氣壓隨時間變化的情況如圖所示。下列說法不正確的是

（

）A．a(chǎn)點(diǎn)時集氣瓶冷卻至室溫 B．a(chǎn)點(diǎn)時集氣瓶內(nèi)氣壓大約是大氣壓的4/5C．實驗開始時氣壓變大是因為有P2O5生成 D．a(chǎn)點(diǎn)后氣壓增大是由于水倒吸入集氣瓶【答案】C【解析】A、由圖可知，a點(diǎn)時集氣瓶中的壓強(qiáng)最低，是實驗中氧氣耗盡裝置冷卻至室溫時的壓強(qiáng)，選項正確；B、由圖可知，a點(diǎn)時瓶中的氧氣完全耗盡，氧氣約占空氣體積的五分之一，則a點(diǎn)時集氣瓶內(nèi)氣壓大約是大氣壓的4/5，選項正確；C、實驗開始時氣壓變大是因為紅磷燃燒時放出熱量，瓶中的氣體受熱膨脹造成瓶中的壓強(qiáng)增大，選項錯誤；D、a點(diǎn)后氣壓增大是打開止水夾水倒吸入集氣瓶，瓶中的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大恢復(fù)至大氣壓，選項正確，故選C。10．已知在空氣中，溫度超過40℃，白磷就可以自燃，即和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷。用下圖裝置測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。實驗步驟為：集氣瓶里先裝適量a體積的水，在酒精燈燈焰上把玻璃棒下端加熱，裝置如圖密封。用力把玻璃棒按下與白磷接觸，白磷燃燒。燃燒停止后，稍振蕩，完全冷卻后，量出集氣瓶中水的體積（b）和整個集氣瓶體積（c）。下列說法錯誤的是（）A．反應(yīng)過程中集氣瓶內(nèi)液面的變化是先下降后上升B．該實驗測得氧氣與空氣的體積比為（b-a）：（c-a）C．燃燒匙中的白磷不可以換成細(xì)鐵絲或硫粉D．該裝置沒有用止水夾，實驗過程中氣體會受熱膨脹逸出導(dǎo)致測量結(jié)果偏大【答案】D【解析】A、反應(yīng)過程中，白磷燃燒放熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體膨脹，氣壓增大，液面下降，完全反應(yīng)后溫度降低，氧氣消耗，瓶內(nèi)液面上升，因此集氣瓶內(nèi)液面的變化是先下降后上升，該選項說法正確；B、該實驗中，氧氣體積：（b-a），空氣體積：（c-a），測得氧氣與空氣的體積比為：（b-a）：（c-a），該選項說法正確；C、燃燒匙中的白磷不可以換成細(xì)鐵絲或木炭粉，是因為鐵不能在空氣中燃燒，木炭燃燒生成二氧化碳，導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶，該選項說法正確；D、集氣瓶中預(yù)先放的a體積水不僅有液封導(dǎo)管，防止氣體受熱膨脹逸出的作用，還能夠吸收反應(yīng)生成的五氧化二磷、降低溫度的作用，該選項說法不正確。11．小溫同學(xué)利用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量。對該實驗分析正確的是（）A．白磷燃燒會產(chǎn)生大量的白霧B．白磷燃燒結(jié)束就可將試管倒扣C．倒扣試管后試管內(nèi)液面會上升D．可以用木炭粉代替白磷實驗【答案】C【解析】A.白磷燃燒會產(chǎn)生大量的白煙，而不是白霧，故A錯誤；B.白磷燃燒后，試管內(nèi)溫度很高，氣壓較大，立即將試管倒扣后，進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積會偏小，從而導(dǎo)致測量結(jié)果偏小，故B錯誤；C.倒扣后，由于試管內(nèi)氣壓小于外界的大氣壓強(qiáng)，于是燒杯內(nèi)的水會進(jìn)入試管內(nèi)，液面會上升，故C正確；D.木炭燃燒會生成二氧化碳?xì)怏w，因此試管內(nèi)的氣壓幾乎不變，倒扣后，幾乎沒有水進(jìn)入試管內(nèi)，無法測量氧氣的含量，故D錯誤。12．小科對“空氣中氧氣體積含量的測定”進(jìn)行了改進(jìn)，他根據(jù)鐵會與氧氣反應(yīng)的原理，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（裝置中的飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹）。已知廣口瓶的有效容積為242mL，實驗10分鐘后打開止水夾，水從燒杯流入廣口瓶中的體積為48mL。下列說法錯誤的是（）A．該實驗可有效解決教材中用紅磷燃燒污染空氣的問題B．該實驗的不足之處在于實驗前廣口瓶底未放少量水C．分析本次實驗數(shù)據(jù)，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為19.8%D．若反應(yīng)時間加長，可使結(jié)果更接近實際空氣中氧氣所占體積的比例【答案】B【解析】A.教材中探究空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)用到的是磷，磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷是空氣污染物；而該實驗中用到的是鐵粉、活性炭粉、氯化鈉等，不會對環(huán)境造成污染，故A正確。B、紙袋內(nèi)的鐵粉與氧氣、水充分接觸，在氯化鈉的作用下，銹蝕速率加快，但是集氣瓶內(nèi)無需事先加入少量的水，故B錯誤。C、進(jìn)入廣口瓶內(nèi)的水的體積即為消耗的氧氣的體積，也就是廣口瓶內(nèi)氧氣的體積，所以空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為，故C正確。D、若時間足夠長，鐵粉銹蝕可將廣口瓶內(nèi)的氧氣完全耗盡，則實驗結(jié)果就與拉瓦錫實驗的結(jié)果十分接近，故D正確。13．如圖所示，等體積的甲、乙兩集氣瓶內(nèi)充滿空氣，燃燒匙內(nèi)分別盛有過量的紅磷和硫粉，點(diǎn)燃使它們充分反應(yīng)，冷卻至室溫，打開彈簧夾，出現(xiàn)的現(xiàn)象是（

）A．甲瓶中有水流入，乙瓶沒有水流入 B．甲瓶沒有水流入，乙瓶中有水流入C．甲、乙兩瓶均有水流入 D．甲、乙兩瓶均無水流入【答案】C【解析】由于紅磷燃燒生成了五氧化二磷固體，能使甲瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，硫燃燒生成了二氧化硫，二氧化硫的體積占據(jù)了消耗的氧氣的體積，乙瓶內(nèi)的壓強(qiáng)幾乎無變化，但兩瓶是連通的，最終壓強(qiáng)相等，都比原先小，所以打開彈簧夾甲、乙兩瓶中均有水流入。故選C。14．如圖所示的密閉裝置中進(jìn)行白磷燃燒實驗，在白磷被點(diǎn)燃至裝置恢復(fù)到室溫的這段時間內(nèi)，集氣瓶中的氣壓隨時間變化的圖像最接近的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】氧氣約占空氣體積的的五分之一，白磷燃燒放熱，因此一開始?xì)鈮涸龃?，但由于消耗氧氣隨后氣壓會降低，減少約五分之一，反應(yīng)結(jié)束恢復(fù)到室溫后氣壓不再減小，故C正確，ABD錯誤。15．如圖a是法國化學(xué)家拉瓦錫加熱汞研究空氣成分所用的裝置，他測出氧氣約占空氣總體積的；如圖b是我們的用來測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，實驗中吸入的水的體積往往小于集氣瓶剩余容積的。下列關(guān)于出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象的解釋合理的是（）A．汞與氧氣反應(yīng)生成物是固體，而紅磷燃燒產(chǎn)生大量煙霧B．曲頸瓶整體成形，不需要連接，氣密性更好，避免漏氣C．紅磷點(diǎn)燃后再放入瓶中，會使集氣瓶中原有的空氣逸出D．現(xiàn)在空氣中氧氣含量與拉瓦錫所處的時代相比降低了【答案】B【解析】A．紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體，所以紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，而不是煙霧，選項說法錯誤，不合題意；B．曲頸瓶整體成形，不需要連接，氣密性更好，避免漏氣，測定結(jié)果更準(zhǔn)確，選項說法正確，符合題意；C．紅磷點(diǎn)燃后再放入瓶中，會使集氣瓶中原有的空氣逸出，實驗結(jié)束后，打開止水夾后進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的水偏多，選項說法錯誤，不合題意；D．現(xiàn)在空氣中氧氣含量與拉瓦錫所處的時代空氣中氧氣的含量沒有明顯變化，選項說法錯誤，不合題意。故選：B。16．圖1所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，其中與廣口瓶相連的壓強(qiáng)傳感器等電子設(shè)備能將廣口瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)精確地記錄并保存下來。圖2、圖3是用該裝置測得的紅磷和木炭分別在廣口瓶中燃燒的壓強(qiáng)-時間關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶內(nèi)初始壓強(qiáng)，p和p1分別是反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到室溫時廣口瓶內(nèi)的壓強(qiáng)。已知相同條件下廣口瓶中氣體的壓強(qiáng)與氣體所占的體積成正比）。下列說法正確的是（

）A．燃燒匙內(nèi)所裝紅磷或木炭的多少對實驗無影響B(tài)．利用圖3可以判斷空氣中氧氣的含量C．反應(yīng)開始時集氣瓶中氣壓瞬間變大是由于瞬間產(chǎn)生了氣體D．p<p0，p1=p0是因為產(chǎn)物狀態(tài)不同導(dǎo)致的【答案】D【解析】A.若所用藥品過少，就不會將裝置內(nèi)的氧氣耗盡，會導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，故A錯誤；B.由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)不會減小，無法測定，故B錯誤；C.反應(yīng)開始時，物質(zhì)燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，所以集氣瓶中壓強(qiáng)瞬間變大的是由燃燒放熱造成的，故C錯誤；D.壓強(qiáng)不同的原因主要是紅磷燃燒生成了五氧化二磷固體，木碳燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，故D正確。二、填空題17．如圖，某科學(xué)興趣小組對“測定空氣中氧氣含量"的實驗進(jìn)行了改進(jìn)。裝置氣密性良好，調(diào)節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平，此時集氣瓶內(nèi)氣體的體積為V1.關(guān)閉活塞，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即塞緊瓶塞，如圖甲。待火焰熄滅、裝置冷卻至室溫后打開活塞，觀察到集氣瓶中的水位逐漸上升后停止，如圖乙，保持活塞處于打開狀態(tài)，則：（1）如圖乙時，若廣口瓶的底部A點(diǎn)和燒杯底部B點(diǎn)所受壓強(qiáng)分別為PA和PB，則PA___________PB（選填“>”、“=”或“<”）

（2）要準(zhǔn)確測出空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，應(yīng)往圖乙的燒杯中注水至與集氣瓶內(nèi)液面相平，若測得此時集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V2.則氧氣體積占空氣總體積的比例可用V1、V2表示為___________?！敬鸢浮?/p>

<

【解析】（1）A中的液面比B中的高，說明PA+ρgΔh=PB，（△h為A、B液面的高度差），所以PA＜PB；（2）連通后兩邊液面相平，說明兩邊壓強(qiáng)相等，均等于1個大氣壓，故消耗氧氣的體積為V1-V2，氧氣的體積占空氣總體積的比例為：。18．為了測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，按如圖1裝置進(jìn)行實驗：（1）該實驗實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)________減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。（2）該實驗?zāi)軌虻玫降獨(dú)獾囊粭l物理性質(zhì)是：_________。（3）圖2是“空氣中氧氣含量測定”實驗的改進(jìn)裝置。主要操作是：在實際容積為120mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)20mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃。I.白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是先下降后上升；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為_________mL；II.集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的20mL水，在實驗過程中的作用有___________（填寫序號）。a.加快集氣瓶冷卻b.液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出c.緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高，避免膠塞被沖出【答案】

氣壓

不溶于水

40

abc【解析】（1）該實驗實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，無氣體生成，使瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水倒吸到集氣瓶中。（2）該實驗?zāi)軌虻玫降獨(dú)獾囊粭l物理性質(zhì)是：不溶于水。（3）I.白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是先下降后上升；由于空氣中氧氣的體積含量約為，若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為20mL+（120mL-20mL）×=40mL；II.a.由于白磷燃燒放出熱量，所以集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水可加快集氣瓶冷卻，此選項正確；b.液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出，此選項正確；c.緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高，避免膠塞被沖出，此選項正確。故選abc。19．按書本裝置測定空氣中氧氣含量的實驗中，當(dāng)裝置內(nèi)的氧氣低于一定含量時，紅磷就不再與氧氣反應(yīng)從而導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。有老師對該實驗進(jìn)行了改進(jìn)，裝置如圖甲所示。在一容器中倒入剛拆封的“暖寶寶”黑色粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上燒杯，隨后白磷自燃，利用這一裝置可更準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。【補(bǔ)充資料】暖寶寶又稱為暖貼，暴露在空氣里時，空氣中的氧氣通過透氣膜進(jìn)入里面產(chǎn)生熱。使用時貼于肩部、背部、腰部、胃部及相關(guān)關(guān)節(jié)部位，短時間內(nèi)就能發(fā)熱，平均溫度53℃；可貼型暖貼持續(xù)時間在12小時左右。（1）黑色粉末的主要成分是什么？對此同學(xué)們作出了以下兩種猜想：猜想一：該粉末可能是木炭粉；猜想二：該粉末可能是鐵粉。根據(jù)學(xué)過的科學(xué)知識，我們可以確定___________（填“猜想一”或“猜想二”）肯定是錯誤的。（2）改進(jìn)后的實驗?zāi)苁箤嶒灲Y(jié)果更準(zhǔn)確，原因是該黑色粉末能在空氣中___________（填“燃燒”或“緩慢氧化”），從而進(jìn)一步消耗燒杯中的氧氣。通過實驗證明加入的黑色粉末是鐵粉，加入鐵粉后使測定結(jié)果更加準(zhǔn)確，原因是___________。（3）小嘉同學(xué)設(shè)計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖乙所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）。下列說法正確的是___________。A．實驗前必須檢查裝置的氣密性B．通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為18%C．若實驗測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足D．必須等溫度計的讀數(shù)恢復(fù)至實驗前的溫度后才能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積【答案】

猜想一

緩慢氧化

鐵粉能進(jìn)一步和燒杯中的濃度較低氧氣反應(yīng)

ACD【解析】（1）木炭與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，會導(dǎo)致實驗后剩余的氣體偏多，測出的結(jié)果偏小，即猜想一錯誤，故填猜想一。（2）該黑色粉末能在空氣中發(fā)生緩慢氧化消耗裝置中的氧氣，進(jìn)而測出實驗前后裝置中的氣體的體積差，求出空氣中氧氣的含量，故填緩慢氧化；鐵粉能進(jìn)一步和燒杯中的濃度較低氧氣反應(yīng)，使測結(jié)果更準(zhǔn)確，故填鐵粉能進(jìn)一步和燒杯中的濃度較低氧氣反應(yīng)。（3）A

實驗前必須檢查裝置的氣密性，防止裝置內(nèi)外氣體交流導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，選項正確；B

由圖可知，容積為250mL玻璃瓶內(nèi)有20mL水，則其中空氣的體積=250mL?20mL=230mL，實驗后從量筒中流入玻璃瓶中水的體積為45mL，即瓶中氧氣的體積為45mL，則通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=×100%≈19.6%，選項錯誤；C

若實驗測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足，裝置中氧氣有剩余，選項正確；D

必須等溫度計的讀數(shù)恢復(fù)至實驗前的溫度后才能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，避免裝置中剩余的氣體受熱膨脹，導(dǎo)致進(jìn)入玻璃瓶中水的體積偏小，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小，選項正確，故填A(yù)CD。20．某科學(xué)興趣小組對教材中“測定空氣中氧氣含量”的實驗（見圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的試管作反應(yīng)容器）實驗方案進(jìn)行，收到了良好的效果。請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ?qū)嶒?，回答下列有關(guān)問題：（1）A瓶冷卻后打開止水夾，現(xiàn)象為：______。（2）某同學(xué)用圖Ⅱ?qū)嶒灥牟僮鞑襟E如下：①點(diǎn)燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為正確的實驗操作順序是______填序號）。（3）圖Ⅱ?qū)嶒炛?，注射器活塞將?0mL刻度處慢慢前移到約為______mL刻度處才停止?！敬鸢浮?/p>

（1）水通過導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶A，且約占集氣瓶容積的1/5

③①②④

1【解析】（1）紅磷在A瓶中燃燒消耗裝置中的氧氣，A瓶中的壓強(qiáng)減小，A瓶冷卻后打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是水通過導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶A，且約占集氣瓶容積的1/5，故填水通過導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶A，且約占集氣瓶容積的1/5。（2）利用圖Ⅱ?qū)嶒灉y空氣中氧氣的含量，操作步驟是將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；點(diǎn)燃酒精燈；撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)，故填③①②④。（3）氧氣約占空氣體積的1/5，紅磷燃燒消耗的氧氣的體積是試管中45mL空氣的1/5，即9mL，所以實驗后冷卻至室溫，打開彈簧夾，觀察到注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止，故填1。21．兩百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫用如圖1所示的裝置定量研究了空氣的成分，小金仿照這個歷史上著名實驗的原理，用如圖2所示的裝置來測定空氣中氧氣的含量。（1）寫出上述實驗中氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：___________（2）小金在用如圖的裝置做實驗時發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶的水大于集氣瓶容積的，導(dǎo)數(shù)這一結(jié)果的原因是___