专项01 测定空气中氧气含量学年九年级化学期末复习专项训练人教版上学期1.docx
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专项01测定空气中氧气含量学年九年级化学期末复习专项训练人教版上学期1
专项01空气中氧气含量测定
一、选择题
1.(2019·黄石市河口中学二模)拉瓦锡研究空气成分时所用的反应物是
A.硫磺B.红磷C.镁条D.水银
2.(2019·常州市一模)采用燃烧法除去空气中的氧气得到较纯净的氮气,下列物质最适宜选用的是
A.铁丝B.木炭C.蜡烛D.红磷
3.(2019秋·盐城市大丰区第一共同体第一次月考)常温下,将100mL的空气通过足量灼热的铜网(在加热条件下铜和氧气反应可生成黑色的氧化铜固体),充分反应后,恢复到常温,余下气体的体积约为
A.80mLB.60mLC.40mLD.20mL
4.下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是(提示:
白磷燃烧所需最低温度为40℃)
A.
B.
C.
D.
5.(2019秋·广东深中外国语第二次月考)如图所示,等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫粉,点燃使它们充分反应,冷却至室温,打开弹簧夹,出现的现象是
A.甲瓶中有水流入,乙瓶没有水流入
B.甲瓶没有水流入,乙瓶中有水流入
C.甲、乙两瓶均有水流入
D.甲、乙两瓶均无水流入
6.(2019秋·海口市第十四中学期中)如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
对该实验认识正确的是
A.选用红磷是因为反应可以耗尽氧气,生成固态的五氧化二磷
B.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C.燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高
D.本实验还可以证明空气含有CO2和稀有气体
7.(2019秋·芜湖市弋江区十月份月考)如图所示的装置常用来测定空气中氧气的含量。
下列对该实验的认识正确的是
A.燃烧匙中的红磷可以换成木炭
B.红磷熄灭后,立即打开止水夹,观察现象
C.红磷点燃后,缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞
D.该实验可以说明N2难溶于水
8.(2019·徐州中考)某同学用下图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是
A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落
D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的本炭,能够更精确测定空气里氧气的含量
9.(2019·厦门一中九年级第一次调研)如图是某同学组装的验证氧气约占空气总体积1/5的实验装置.下列操作对实验结果不会造成影响的是
A.弹簧夹没有夹紧
B.没等装置冷却就打开弹簧夹
C.燃烧匙内盛放足量的红磷
D.燃烧匙内盛放足量的木炭
10.(2019秋·南京市鼓楼区南师附中树人学校10月月考)化学革命是发生在十八世纪末英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。
英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验(见图)。
关于这两个实验的说法正确的是
A.两个实验都可用于测定空气中氧气的含量
B.两个实验中,曲颈甑内汞的表面都变为黑色
C.波义耳的实验中,加热结束并冷却到室温后,曲颈甑内压强变小
D.拉瓦锡的实验中,玻璃钟罩内液面逐渐上升,达到一定高度后不再变化
11.(2019秋·上海市零陵中学期中)某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住乳胶管。
点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞。
待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。
实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。
下列对这两种现象解释合理的是
①甲同学可能使用红磷的量不足,瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出
A.①③B.②④C.①②③④D.①②
12.(2019·广西中考)图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压)。
下列说法正确的是
A.红磷的多少对实验结果无影响
B.集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C.c点时反应刚好停止
D.b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
13.(2019·佛山市三水区一模)如图是“测定空气中氧气含量”的实验,下列说法错误的是
A.铜丝在此实验中起到导热的作用
B.白磷燃烧现象为发出黄色火焰,产生大量白烟
C.实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管去
D.此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
14.(2019·常州市九年级上期末)法国化学家拉瓦锡曾做过如图实验。
下列叙述正确的是
①汞槽中的汞起到液封的作用
②实验时装置内物质的总质量保持不变
③该实验可用于测定空气中氧气的含量
④若实验中金属加热后质量增加则表明实验失败
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
15.(2019·泉州市晋江市中考质检)为了更好的理解使用燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理,可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化,三条曲线变化趋势如图2所示。
下列叙述错误的是
A.X曲线表示的是温度变化
B.Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C.图2中CD段对应的变化进程是红磷燃烧
D.图2中DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶
16.(2019秋·青岛市崂山区期中)实验是科学探究的重要方法,如图所示是测定空气中氧气体积含量的两套装置(装置气密性很好),对该实验认识正确的是
A.实验时铜粉用量的多少,不会影响实验结果
B.实验结束后立即读数
C.装置二的设计比装置更科学,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,更易消耗完氧气
D.该实验的原理是通过采用物理方法分离出氧气,从而测定出空气中氧气的含量
二、非选择题
17.(2019秋·绥化市海伦市红光农场学校期中)人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,也就没有生机勃勃的地球。
(1)空气中主要由氮气和氧气组成,其体积比大约是______________。
此外,还含有少量的稀有气体、二氧化碳等。
(2)空气中的各种成分广泛应用于多个领域,其中氧气可用于__________(填字母序号,下同),稀有气体可用于_____________。
A.制造霓虹灯B.发射火箭
(3)为了保护空气,在我国颁布的《环境空气质量标准》各项标准中,下列不属于该标准中监测项目的是_____(填字母序号)。
质量标准级别越高,空气质量越___________。
A.二氧化硫B.二氧化氮C.二氧化碳D.可吸入颗粒物
(4)如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量。
①请补全下列实验步骤。
A.按图示连接好装置;
B.检查装置气密性;
C.在集气瓶内加入少量水(水的作用是____________________________________),并将水面上方空间分为五等分,用弹簧夹夹紧胶皮管;
D.取________(多少)红磷放入燃烧匙中,点燃后立即伸入瓶中,并把塞子塞紧;
E.待__________________后,打开弹簧夹。
②红磷燃烧的现象是_________________________,反应的化学方程式为_____________________。
③冷却至室温后打开弹簧夹,水能进入集气瓶中的原因是___________________________________。
18.(2019秋·南京市九年级上学期期中)为测定空气中氧气的含量,小华设计如下方案:
用容积为40mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与容积为60mL注射器组成如图的实验装置。
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明_______________________________________。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。
其化学方程式为_______________________________,理论上可观察到活塞的位置约在_________刻度处。
(3)若不使用弹簧夹,为使实验所测量结果更准确,实验过程中应对注射器进行的操作是____________________________________________________。
最终活塞的位置约停留在___________刻度处。
19.(2019秋·张家港市梁丰初中九年级上学期期中)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
(实验1)按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(实验2)按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧主要现象是_________________________。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是_____________________。
(写一点)
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。
依据图3、图4信息,__________________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是__________________________________________。
(实验3)测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(4)甲同学设计图5所示装置进行测定。
实验时最简便的操作方法是:
___________________________。
(5)两个主要现象是:
________________________________________。
20.(2019秋·阜阳市颍东区九年级上学期期中)某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得功。
[查阅资料]白磷的着火点40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少?
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。
先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
[现象分析]
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,燃烧的现象是__________________________,足量的白磷燃烧停止后,瓶内剩余的气体主要是_____________,说明该气体具有的化学性质是_____________________。
写出白磷燃烧的化学方程式:
______________________________________。
(2)在整个实验过程中,气球的变化是__________________________。
(3)待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:
_____________________,产生此现象的原因是__________________________________________,最后注射器中剩余的水的体积约为______mL,你可以得出的结论是________________________________________。
21.(2019秋·浦东新区南片联合体九年级上学期期中)用红磷燃烧测定空气中氧气含量,用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况。
①红磷燃烧的化学方程式是_____________________________。
②该实验时,红磷的量要足量的目的是__________________________________。
③若把足量的红磷换成足量的镁条在集气瓶(集气瓶底部铺少量细沙)中燃烧,冷却后打开止水夹,发现进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的70%,且实验操作规范无误。
根据空气的组成可推出减少的气体中一定还有_____________________________。
据此可推断出,为达到实验目的,在不改变其他条件的情况下,所用药品除了要求量需足量外,还需满足的条件是_________________________。
④上图中a点是打开止水夹的时刻。
有关说法错误的是_______。
A.反应开始时压强增大是因为温度升高
B.a点处的压强等于大气压
C.a点的温度已经接近室温
D.a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
22.(2019秋·苏州市九年级上学期期中)对空气中氧气含量测定的再认识。
(经典赏析)科学家拉瓦锡用图1装置测定空气中氧气含量。
该实验中选择汞为实验药品,把它放在密闭的容器里连续加热12天,发现一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少
,对应观察到的现象为___________________________。
(实验回顾)图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的化学反应方程式:
___________________________________。
(2)实验原理:
由于红磷燃烧消耗空气中氧气,使瓶内减小,烧杯中水倒吸到集气瓶中。
用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
(3)对该实验认识正确的是_______________________________。
A.红磷燃烧产生大量白色的烟雾
B.红磷的用量不足会导致测定氧气体积含量偏大
C.红磷燃烧以后,若未冷却到室温便打开止水夹,会导致测定氧气体积含量偏小
D.该实验可说明氮气难溶于水
(问题提出)某小组同学多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于理论值。
经查阅资料知:
燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测得结果与理论值相差较大。
(实验改进)Ⅰ.根据铁丝在空气中生锈的原理(铁与氧气和水发生反应生成铁锈)设计如图3实验装置,再次测定空气中氧气含量,装置中的食盐水和活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如表:
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
(1)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气体积分数是_____。
(消耗的水的体积忽略不计,计算结果精确到0.1%)。
(2)实验反思:
从原理的角度分析,与红磷燃烧法相比,用铁丝生锈法测定空气中氧气含量的优点是_______。
(经典再识)科学家选择汞作为药品也有优点:
汞的沸点为356.6℃,加热时源源不断气化的汞原子和空气中的氧分子发生的反应属于气相反应,反应可以达到完全,因此汞_______(填“能”或“不能”)将密闭容器内的氧气几乎耗尽!
23.(2019·福建中考)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是_________________________________________。
红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是______________________________________________________________________________。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是__________________________________(写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。
依据图3,图4信息,____________________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是__________________________________________________________________________________。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是_________________________________________(写两点)。
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。
浓NaOH溶液的作用是_________________________________________(用化学方程式表示)。
(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。
为达到实验目的,操作方法是_________________________________________。
参考答案
1.【答案】D
【解析】拉瓦锡研究空气成分时所用的反应物是金属汞(俗称水银),故符合题意;故选D
2.【答案】D
【解析】采用燃烧法除去空气中的氧气得到较纯净的氮气,所选物质必须只与氧气反应,且不生成气体物质。
A.铁丝在空气中不能燃烧,此选项不符合题意;
B.木炭燃烧有气体生成,此选项不符合题意;
C.蜡烛燃烧有气体生成,此选项不符合题意;
D.红磷燃烧只消耗氧气,生成五氧化二磷固体,无气体生成,此选项符合题意。
故选D。
3.【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算,大约是:
氮气占78%(约4/5),氧气占21%(约占1/5),故100mL空气中含有氧气的体积约为20mL;灼热的铜网能与空气中的氧气反应生成氧化铜,将100mL的空气通过足量灼热的铜网,充分反应后,氧气被反应掉,恢复到常温,余下气体的体积为100mL-20mL=80mL。
故选A。
4.【答案】C
【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,通过观察水面上升测定空气中氧气的含量,故正确;
B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了瓶内的氧气,通过观察进入集气瓶体积测定空气中氧气的含量,故正确;
C、木炭燃烧生成二氧化碳,不能使瓶内气压减小,水不会进人集气瓶,不能测定氧气的含量,故错误;
D、白磷燃烧生成五氧化二磷固体,消耗了针筒内的氧气,通过观察活塞运动情况测定空气中氧气的含量,故正确。
故选C。
5.【答案】C
【解析】由于红磷燃烧生成了五氧化二磷固体,能使甲瓶内压强减小,硫燃烧生成了二氧化硫,二氧化硫的体积占据了消耗的氧气的体积,乙瓶内的压强几乎无变化,但两瓶是连通的,最终压强相等,都比原先小,所以打开弹簧夹甲、乙两瓶中均有水流入。
故选C。
6.【答案】A
【解析】A、选用红磷是因为反应可以耗尽氧气,生成固态的五氧化二磷,选项A正确;
B、如果把红磷换成硫或木炭,硫或木炭燃烧生成的二氧化硫气体或二氧化碳气体会占据氧气的空间,导致水不能进入集气瓶,从而导致不能测定空气中氧气的含量,选项B不正确;
C、集气瓶中的氧气的量是一定的,反应需要的红磷的量也是一定的,最终进入集气瓶中的水也是一定的,并不是燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高,选项C不正确;
D、本实验可以测定空气中氧气的含量,但是不能证明空气中含有氮气、二氧化碳和稀有气体等,选项D不正确。
故选A。
7.【答案】D
【解析】A、木炭燃烧生成二氧化碳,燃烧后产生的气体使得压强变化不大,使得测得的氧气含量偏低,因此燃烧匙中的红磷不可以换成木炭,选项认识错误;
B、红磷熄灭后,不能立即打开止水夹,应将装置冷却至室温后,再打开止水夹观察现象,选项认识错误;
C、红磷点燃后,应快速伸入瓶中并塞紧橡皮塞,若伸入过慢则使测得氧气含量偏高。
选项认识错误;
D、由于通过进入集气瓶中的水来测定氧气的体积,若氮气易溶于水,则不能用此方法来测量氧气的体积,因此该实验可以说明N2难溶于水,选项认识正确。
故选D。
8.【答案】A
【解析】A、该实验所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应,确保实验结果的准确,故A正确;
B、在空气里点燃红磷后,为防止集气瓶中空气逸出,应迅速把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞,故B错误;
C、红磷燃烧时,要夹紧止水夹,以防止集气瓶中空气逸出,导致实验结果不准确,故C错误;
D、仍用本装置,不能只把红磷换成燃烧的本炭,因为碳在空气中燃烧产生气体,瓶内的气压不降低,水不能倒流,不能够更精确测定空气里氧气的含量,故D错误。
故选A。
9.【答案】C
【解析】A、弹簧夹没夹紧会进入空气,导致实验结果偏小,故不符合题意;
B、没等装置冷却就打开弹簧夹会使进入集气瓶中的水少,导致实验结果偏小,故不符合题意;
C、燃烧匙内盛放过量的红磷不会影响实验结果,故符合题意;
D、木炭燃烧会产生二氧化碳气体,使瓶内压强无明显改变,影响实验结果,故不符合题意。
故选C。
10.【答案】D
【解析】A、波义耳的实验中装置不是密封的,无法测定空气中氧气的含量,故A错误;
B、在加热的条件下,汞与空气中的氧气反应生成红色氧化汞粉末,故B错误;
C、波义耳的实验中装置不是密封的,,加热结束并冷却到室温后,曲颈甑内压强不变,故C错误;
D、在加热的过程中,金属汞与装置内的氧气反应生成氧化汞固体,随着氧气的消耗,曲颈甑内压强变小,玻璃钟罩内液面逐渐上升,当氧气被完全消耗后,液面不再上升,故D正确。
故选D。
11.【答案】C
【解析】①实验中所取红磷的量不足,会使装置内氧气不能被全部消耗,所以使得广口瓶内水面上升明显小于瓶内体积的五分之一,故解释合理;
②若甲同学可能未塞紧瓶塞,则会使实验装置漏气,那么外界空气就会进入集气瓶内,因此测得氧气的体积分数小于五分之一,故解释合理;
③若乙同学没有将弹簧夹夹紧,会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出,因此测定氧气体积分数增大,故解释合理;
④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出,因此测定氧气体积分数增大,故解释合理。
故选C。
12.【答案】D
【解析】A、在测定空气中氧气的含量实验中,红磷要过量,故A错误;
B、集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的,故B错误;
C、a点温度最高,由此可知,在a点时反应刚好停止,故C错误;
D、在a点反应已经结束了,b、c、d点时集气瓶中所含物质相同,故D正确。
故选D。
13.【答案】C
【解析】A、铜具有优良的导热性,铜丝在此实验中起到导热的作用,引燃红磷,故A正确;
B、白磷燃烧现象为发出黄色火焰,产生大量白烟,故B正确;
C、由于红磷燃烧生成了五氧化二磷,左侧装置内压强减小,实验后右边玻璃管的一部分水会被压到左边玻璃管去,故C错误。
D、此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一,故D正确。
故选C。
14.【答案】A
【解析】①汞槽中的汞起到液封的作用,选项正确;
②由质量守恒定律可知,实验时装置内物质的总质量保持不变,选项正确;
③在加热的过程中,金属汞与装置内的氧气反应生成氧化汞固体,随着氧气的消耗,玻璃钟罩内液面逐渐上升,当氧气被完全消耗后,液面不再上升,可用于测定空气中氧气的含量,选项正确;
④实验中,金属汞加热与氧气反应生成氧化汞,质量增加,符合质量守恒定律,实验是成功地,选项错误,故选A。
15.【答案】C
【解析】磷燃烧能够消耗
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