例题1右图的装置来测定空气中氧气的体积分数.docx

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例题1右图的装置来测定空气中氧气的体积分数

练习1（）某同学在商店买到一种“果冻蜡烛”（见右图）。

他想对“果冻蜡烛”进行探究。

【提出问题】“果冻蜡烛”是否含有碳、氢、氧元素。

【查阅资料】“果冻蜡烛”可完全燃烧，燃烧时无烟尘，燃烧过程和熄灭时无异味；

【探究实验】（请完成下列实验报告）

步骤

现象

分析

（1）点燃“果冻蜡烛”，并在火焰上方卓一个干燥的小烧杯。

烧杯内壁有无色小液滴生成

“果冻蜡烛”在燃烧后的产物有

（2）迅速倒转小烧杯，向其中加入适量，振荡。

“果冻蜡烛”在燃烧后的产物有二氧化碳

。

【实验结论】该同学分析：

水是由氢元素和氧元素组成，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成,

因此“果冻蜡烛”含有碳、氢、氧元素。

（填“准确”或“不准确”），

【反思】你认为该同学得出的实验结论是否准确?

请说明原因2如右图是用排水法收集的两瓶氧气，分别敞口放

置30秒，用带火星的木条分别以甲、乙两种方式

迅速插入，观察到木条复燃，在甲中燃烧比在乙中

更旺。

上述实验说明了氧气具有的性质：

②。

2右图是西文同学做铁丝在氧气中燃烧性质的实验操作

图，做实验的时候她在集气瓶底部先放少量的水，这

样做的目的是

，西文同学将铁丝在酒精灯上加热到红热

的状态，然后放入氧气的集气瓶中，但是几次她都没有

看到明显的现象，你认为可能的原因是

，同组小彤同学

引燃火柴棒，再将细铁

拿来一根光亮洁净的细铁丝，先在细铁丝的底部绑上一根火柴棒,

丝放入另一个氧气的集气瓶中，于是两位同学一起完成实验，果然看到了预期的现象，你

认为他们看至y的现象是，两位

同学认真反思实验的过程，觉得如果在将细铁丝放入氧气的集气瓶中时，需要在火柴棒将

燃尽时再放入，才可以确保看到比较明显的实验现象，你认为这样做的理由是

3⑴原始大气中的气体主要成分有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气等，通过绿色植物的_

作用，慢慢转化为现代大气的成分。

原始大气中的氨气（NH）,你认为最有可能转化为现代大气中的。

⑵下图是用来测定空气中氧气含量的实验装置图，它由两个注射器组成密闭系统，其中留有

30mL空气。

给装有细铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器的活塞。

停止加热

后冷却至室温，将气体全部推至一支注射器中，请据你的理解回答：

①实验应先检查装置的气密性，你认为方法是

②如果实验中测定的氧气体积分数小于五分之一，可能的原因有

?

。

（任写两点）

③这个实验可以证明空气是（填“纯净物”或“混合物”），理由

3经过以上的总结，你认为下列方案中可以测定空气的成分的是（填序号）

4.（4分）某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。

简】图2图3

（1）甲同学设计图1装置进行实验。

实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，

其原因是。

（2）乙同学设计图2装置进行实验。

与图1相比较，他用硫粉代替了红磷，并增加了滴

管，滴管内吸有足量的氢氧化钠浓溶液，可以完全吸收反应生成的二氧化硫气体，则实

验过程中乙同学观察到的现象是。

（3）丙同学设计图3装置进行实验。

该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤

纸吸干水后的白磷，用放大镜聚于靠近水面的一步"金属梯”处的白磷上。

该设计方案

的优点是，此实验过程中发生反应的文字表达式为。

3.（6分）根据初中化学知识，探究空气中氧气含量实验。

小明根据所学内容，红磷、白磷、

木炭、镁条都可以和氧气发生反应，但是哪种物质更适用于测定空气中氧气含量，小明进行

如下探究。

【探究问题】红磷、白磷、木炭、镁条几种物质，哪种更适用于测定空气中氧气含量？

【查阅资料】

1红磷、白磷对比情况

红磷

白磷

状态

暗红色固体

蜡状固体有毒

燃烧温度

240°C

40°C

2镁条可以与空气中多种物质反应，如N2、CO2等

【探究过程】如下图所示，按照实验装置进行实验，探究几种物质测定空气中02含量的可行性。

红磷、白磷探究实验

（1）

jr

一'

-Z尹，t=-j

如图所示，将足量红磷放到燃

化学方程式

A

小明认为选用红磷进行实验，其原因是

（2

）若

将

实验药品改为木炭，反应结束后降至室温，打开止水夹，水不倒吸入集气瓶的原因是。

（3）若将实验药品改为镁条，反应结束后降至室温，观察到水倒吸入集气瓶大于1/5。

根据

资料信息，小明知道镁条可以与空气中的氮气、二氧化碳发生反应，进而影响反应结果。

镁条与氮气反应可以生成氮化镁（Mg3N2）和碳，请写出相应的化学方程式。

【探究结论】几种物质中，红磷是最适用于测定空气中氧气含量。

5.小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘

中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2）。

为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小强使用如

右图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴

加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条

靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是。

由此

可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是②

▲。

实验中还观察到插入到烧杯中的导气管口也冒出气泡，这一现象能说明

什么？

③▲。

6•小明同学欲通过实验证明二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。

他设计并完成了下表所

示的探究实验:

实验操作

实验现象

实验结论或总结

实验结论

总结

氯酸钾在试管中加热，①

①木条不

氯酸钾加热能产生氧气反

熔化前伸入带火星的木条；

复燃

实验一

应的化学方程式为：

②熔化后继续加热，再伸入

②木条复

二氧化锰

。

带火星的木条，

燃

是氯酸钾

加热二氧化锰，伸入带火

木条不复

受热分解

实验二

二氧化锰受热不产生氧气。

星的木条，

燃

的催化剂

木条迅速

二氧化锰能加快氯酸钾的

实验三

复燃

分解

（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格;

（2）实验一中①②说明了什么？

。

（3）在小明的探究实验中，实验一和实验二的作用是▲

，她补充设计了两个探究实

（4）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”

验，最终通过实验，完整地证明了二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。

第一个的实验

操作中包含了两次称量，其目的是：

;第二个的实验是要②

7.为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计如图所示的实验，在一个耐热活塞的底

部放一小块（足量）白磷（白磷在空气中燃烧的温度为40C），然后迅速将活塞下压，可

以观察到的现象为;冷却至原来温度时，松开手，活塞最终将回到刻度_处,

试回答白磷燃烧的原因。

下列问题：

（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,

然后松手，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。

可观察到的现象为。

（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。

可观

察到的现象为。

（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。

例如

6．（8分）小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。

她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：

加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。

减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。

整个过程中，分子筛并不消耗。

小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。

7.（10分）某校化学兴趣小组用下列装置制取并收集氧气.

（1）写出适宜于用上述装置制取并收集氧气的反应的化学方程式。

（2）图中收集氧气的方法叫,可用此法收集氧气的原

因是。

（3）用该方法收集氧气时，检验集气瓶中是否集满氧气的方法

是（选填序号）.

（4）如果锥形瓶内反应太剧烈，可减慢反应最方便的方法是（选填序号）

A.减慢液体滴加的速度B.换一只小的锥形瓶

C.加热锥形瓶D.向锥形瓶内加水

（5）用上述装置还可以制取并收集另一种气体，反应原理为（用化学方程

式表示）

8某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。

（1）

250C加热制取02，该反

甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。

1写出仪器B的名称：

。

2甲同学应选取的试剂是Mn02和（填化学式）,

MnO2固体在该反应中起作用。

3除用排水法外，甲同学还可选择法收集氧气。

4实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人

水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。

该实验操作的目的是。

（2）乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中，将温度控制在

02大于理论产量，针对这

应的化学方程式为。

实验结束时，乙同学发现收集到的

一现象，同学们进行了如下探究：

【提出猜想】猜想I:

反应生成的MnO2分解放出02；猜想H：

反应生成的K2Mn04分解放出02

做出上述猜想的理由是。

【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：

1第一组同学取一定质量的Mn02,在250C条件下加热一段时间，冷却后

测得Mn02的质量不变。

则猜想错误。

2第二组同学取K2Mn04在250C条件下加热，没有用测定质量的方法得

出了猜想H正确的结论。

该组同学选择的实验方法是。

【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分

解产生影响。

请设计实验方案验证：

。

【实验反思】通过以上实验探究，你对问题的发现与解决”有何认识?

。

32.小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体,

来增加鱼池中的含氧量。

小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙制取氧

气。

【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？

【查阅材料】部分内容如下：

过氧化钙（CaO2）室温下稳定，在300C时分解生成氧气，可做增氧剂、杀菌剂等。

【猜想与验证】

（1）小明依据上述材料，提出猜想［:

，然后

猜想n：

过氧化钙与水反应可制取氧气。

实验装置

实验主要过程

1检验装置气密性。

2加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。

该装置放置到第二天，集气瓶只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。

【实验结论】不能用过氧化钙与水反应制取氧气。

【分析与反思】

①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂

的主要原因是

②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？

你的合理建议:

以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。

说明

（或

⑵①固定两个注射器中的一个活塞，推动另一活塞，然后松开，如果能回复到原处，

装置气密性良好（其他合理做法也可得分）

②铜丝量不足加热温度不够装置气密性不好未完全冷却至室温就读数其它合理说法任写两点）

3混合物注射器内空气未完全消耗（说法合理即可）⑶①氮气性质较稳定、难溶于水

⑵更环保（或更精确任写一点）

3氧气固体

4①②③④

31．

（1）红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，瓶内压强减小，小于外界大气压，大气压将水沿着导管乐入集气瓶中。

（2）黄色的硫粉燃烧，放出大量热，发出淡蓝色．火．焰．．．，产生一种有刺激性气味的无色气体；水沿导气管倒．流．回集气瓶中，进入集气瓶中水的．体．积．约．占．集．气．瓶．中．空．气．体．积．的．．1．/．5．。

（3）装置始终密闭，不会改变试管内气体的成分白磷+氧气（）五氧化二磷

2．加热过氧化钙可制取氧气①导管口有气泡④先从水槽中取出导管⑤用带火星

的木条放在集气瓶口①过氧化钙与水反应能缓慢释放氧气②使用合适的催化剂或加热或搅拌（答出任一项均给分）