八下易错题整理1：测定空气中氧气的体积分数 练习（含解析）

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测定空气中氧气体积分数实验易错题
1、图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来．图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)．下列说法正确的是（ ）






A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的
C．p=0.79p0，p′=p0是因为红磷比木炭的着火点低
D．由图3可推出空气中氧气的含量
2、某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3．在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量　　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到　　 所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为　　 （选填“V1﹣V2”、“V1﹣V3”或“V2﹣V3”）。
为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计了如图实验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷，然后迅速将活塞下压后放手，活塞中的白磷开始燃烧。
实验前如何检查装置的气密性：　　　　　　　　
实验中白磷能够烧的原因：　　　　　　　　　
（3）活塞下压白磷开始燃烧后，请预测实验中观察到的现象：　　　　　　　　　
4.对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）










5.让镁在绝对密封的条件下燃烧,充分反应后镁有剩余.将集气瓶冷却后,打开止水夹,可看到的现象是（ ）（注：镁可以在氮气、二氧化碳中燃烧）
A：瓶内进水，约占容积的21%
B：瓶内不可能进水
C：瓶内全部进水
D：瓶内进水，大于容积的21%
6.某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氧气中燃烧生成氧化镁，可在氮气中燃烧生成氮化镁，于是设计了如下方案进行验证．
步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置．另准备一个有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条．
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞．待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占原瓶内水面上方空间的1/5左右．
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平．点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量．待冷却后广口瓶内水位继续上升．
（1）步骤2的目的是 ．
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）外界气压．
（3）拓展应用
①通过该实验可知， （填“能”或“不能”）用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，若使用镁条，则测得结果 （填“偏大”或“偏小”）；②由此实验可知，选取代替红磷测定空气中氧气的体积分数的可燃物应具有的性质为 ．
(4)根据上述实验和你所学得知识，请写出镁在空气中燃烧的化学方程式 ．
7.某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：
①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管伸到瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。
③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热。
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却到室温，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c.
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息，回答下列问题：
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是 .
(2)若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系 .
(3)小组成员小冰对实验前“集气瓶里装进适量a体积的水”不理解，咨询老师之后，他终于明白“a体积的水”的作用，它除了吸收生成的“白烟”外，另有两处作用分别是： ； ；
(4)小组成员小宇无意间发现步骤⑤集气瓶内的水中滴加几滴石蕊试液，会变红。这一现象使组内成员积极地开展讨论，小玉认为是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性，但小张马上反对：空气中二氧化碳的含量很少，而实验中又没有产生二氧化碳，短时间内不可能使溶液显酸性。请根据正确的观点，对变红现象提出大胆的猜想： 。上述实验中,若集气瓶内的导管没有被液面封住,则导致测量的结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
8.将等容积等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两个集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，然后分别放入等质量的白磷和木炭，如图所示，先关闭a、b，然后使二者充分燃烧后，冷至室温，再打开弹簧夹a、b.
(1)打开弹簧夹a、b时观察到的现象是 .
A. 甲中进水??? B.乙中进水?
C.甲、乙二者都进水??D.甲、乙二者都不进水
(2)郝奇同学发现此时天平的指针向左偏，原因是 .
(3)若撤掉水槽,将甲、乙两瓶直接用一导管连接(其他条件不变)，重做该实验，当白磷和木炭充分燃烧，并使两瓶恢复到原来的温度，此时的天平将 .
A. 仍处于平衡状态????B.偏向右????
C.偏向左????? ?D.无法确定。
9.某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的测定》为探究内容．
（一）分组进行讨论：
（1）小明小组认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择 （填写序号）
A．木炭　　??? ?B．硫粉　　??????
C．红磷?????? D．铁
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 ．
（2）小丽小组设计了如上图的两套实验装置，你认为合理的是（填序号） ．为了确保实验的成功，首先应保证该装置 性良好．
（3）小辉小组认为该实验还能推出氮气 （填“易”或“难”）?溶于水．
（二）反思与小结：
实验中如果测得氧气的体积分数小于1/5（偏小），则可能的原因有：（答两点）
（1） ；（2） ．





答案：
B
2.（1）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；故填：大于；（2）在实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞；故填：装置冷却至室温；
（3）参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1﹣V3；故填：V1﹣V3。
3.（1）将活塞下压（或上拉）。放手后，活塞能恢复到原来位置，则气密性良好。
（2）氧气充足，下压后动能转化成内能，使温度达到着火点。
（）产生大量白眼，活塞先向上后向下，最后停在4的位置。
A
D
6.（1）除去广口瓶中空气中的氧气．
（2）小于
（3）①不能；偏大 ②只能与空气中的氧气反应．
7.（1）先下降后上升。
（2）c+4a=5b或[b?a=1/5(c?a)].
（3）防止瓶内气体受热膨胀而外泄；加快反应后瓶内气体的冷却速度。
（4）可能是白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水,导致溶液显酸性(或五氧化二磷与水反应生成酸).
（5）偏大。
若玻璃管的下端没有被水液封，白磷燃烧放出热量会导致集气瓶内的空气受热膨胀，一部分气体逸出，而造成测量值偏大
(1)A
(2)左盘集气瓶内气压小，大气压将水压入集气瓶内，质量增加
(3)c
9.（1）C；足量 （2）A；气密 （3）难
红磷的量不足；没有冷却到室温就打开止水夹．














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