科学八下实验探究题专题练习（一）空气的组成

科学八下实验探究题专题练习（一）空气的组成
姓名 得分
1.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验
方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧
橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注
入集气瓶。（实验装置如下图所示）回答下列问题：
（1）实验过程中，观察到的主要现象是 ，
。反应的化学方程式是 。
（2）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，
其操作上的原因可能是（要求答出两种）： ， 。
（3）丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？ 。
（4）若仍然用木炭代替红磷，丙生的实验方案应作何改进，才能保证实验成功？（只需答出实验方案中须改进的地方） 。
2.为粗略测量空气中O2与N2的体积比，某学生设计了如右图所示的实验
装置进行实验。实验时，先关闭弹簧夹a，将螺旋状的铜丝在酒精灯的
灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后立即塞紧橡
皮塞。由于白磷的着火点比红磷低得多，因此反应很容易发生，可观察
到大试管中产生大量的白烟。试回答以下问题：
（1）试配平下列化学方程式：
P + O2 —— P2O5
（2）待试管冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为 ，据此可证实空气中O2与N2的体积比大约为 。
（3）如果装置气密性不好，则测出的O2与N2的体积比将 （填“偏大”、“偏小”、或“不变”）。
3．（1）根据空气的成分填空:
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 。
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 。
（2）已知空气中氧气的体积分数为21%，小兰同学用右图装置进行验证，
实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果
的可能原因（至少答两点）: 。
4．研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如下图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
（1）闭合电源开关，可以观察到白磷_______________________________。
（2）装置冷却到室温时，可观察到U形管内左侧液面________________。
（3）通过这个实验得出的结论是____________________________________。
（4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是:
①______________________________________。
② 。
5．下面是测量空气中氧气体积含量的两个实验：
实验1：在集气瓶内事先装少量水，余下的容积分成五等份，做好标记。在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞（如图A所示）。待红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹。
实验2：将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中（如图B所示），并在水中将橡皮塞取下。
（1）在实验2中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是 。
（2）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个？写出另一个实验的两点不足。
、 。
6．某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
（一）首先，他们分组进行讨论：
（1）小光小组认为，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（　）
A．蜡烛　　 B．硫粉　　 C．红磷
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证_____________。
（2）小明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。
（二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。
（三）实验结束后，大家整理的实验数据如下：
组 1 2 3 4 5 6 7 8
集气瓶容积进入水的体积 20/4 20/3.5 20/4 20/4 20/4 20/4.5 20/4 －
通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的______。只有第8组同学没能得到数据，原因是由于他们和硫粉进行实验导致的。经研究，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量______________溶液来吸收___________气体，实验也能取得成功。
7．（1）根据空气的成分填空:
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 。
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 。
（2）已知空气中氧气的体积分数为21%，小兰同学用右图装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数大于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因: 。
8．某化学兴趣小组的同学准备用氢气燃烧法测定空气
中氧气的体积分数。设计的实验装置如下图：
⑴写出仪器名称：A ，D 。
⑵甲中反应的化学方程式为 。
⑶实验时先检验氢气纯度，然后关闭开关C，打开开
关B，点燃氢气并迅速插入乙装置中，直至火焰刚好熄
灭时关闭B，冷却至室温后，下一步操作是 ，在乙中观察到的实验现象是 ，即达到实验目的。
⑷若将上图中的甲装置撤去，用CO气体代替氢气进行上述实验，实验能否达到同样目的
(填“能”或“不能”)。若能，说明理由；若不能，应如何改进 。
9. 用来测定空气成分的方法很多， 右图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸
入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是 。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 、 。
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进
方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：
。
10．学习“测定空气中氧气的含量”后，我们探究小组改用如图所示A、B二组装置进行再探究。
（1）金妮同学说出了其中一组的实验现象 。
（2）我认为 组能比较准确地达到实验目的，
不足的一组应作如下改进：
。
11．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步骤如下：①将图中的集气瓶分为5等份，并做好标记。②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即申入集气瓶内，塞紧橡皮塞。③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。
请回答下列问题：
⑴该实验中红磷需稍过量，目的是 ；
⑵步骤③打打开止水夹后观察到的现象是 ，
由此可得到空气中氧气的体积分数约为 。
⑶磷在空气中燃烧生成的氧化物通常可做强干燥剂。已知在标准状况下，32g氧气的体积是22.4L，在该条件下，制备71g这种干燥剂所消耗的空气的体积约为 L。　
12．右图是测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答问题：
(1)先用弹簧夹夹住乳胶管，将燃着的红磷立即伸人盛有少量水的集
气瓶中，并把塞子塞紧，可观察到的实验现象是什么
。
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，又可观察到什么现象
。
写出反应的化学方程式： 。
(2)燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是 气。由本实验可推知这 气体的物理性质和化学性质是什么 。
13．某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5 不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。 ( http: / / photo. / showpic.html" \l "blogid=407e75260100h9vu&url=http: / / static1. / orignal / 407e7526t82dd9a909660" \t "_blank )
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的化学方程式 。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种） 。
14. 小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔（见下图）产生了兴趣。他拟定
“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅
有关 资料获知：这种鱼鳔内氧气约占四分之一，其余主要为二氧化碳
和氮气。探究分两步进行。
（1）测量鳔内气体的体积。小明设计了两种方法。
A：用医用注射器抽取鳔内气体，测量其体积。
B：在水下刺破鳔，用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积（如图）。
你认为其中测量结果不准确的一种方法是 ，理由是 。与理由有关的化学方程式是 。
（2）探究鳔内气体的成分。现有两集气瓶的鳔内气体，请你帮助小明设计实验进行验证。
实验目的 实验方法 实验现象
验证鳔内含O2
验证鳔内含CO2
15．“空气中氧气含量的测定”有多种方法。甲生设计了如图1如示的实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。回答下列问题：
(1)反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因
是 。
(2)乙生也设计了一个如图2所示的实验方案，装置和操作同甲类似，
只不过用硫粉代替了红磷，并增加了滴管。要使实验成功，乙在滴管中应加入 溶液。并在反应后滴入，写出该溶液发生反应的化学方程式 。
(3)若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量？ 。
(4)丙生想利用氧气和某种金属的反应，来测定空气中的氧气含量。他选择利用下列仪器、药品：①带瓶塞的l000ml烧瓶②电子天平（称量精度为0.01克）③酒精灯④某种金属粉末。他的实验步骤如下：准确称量某种金属粉末的质量（足量），将其放入烧瓶，塞紧瓶塞，放置一段时间后，倒出烧瓶中粉末，并称其质量。写出丙生的实验思路 。
参考答案：
1.（1）红磷燃烧生成大量白烟 注入集气瓶中的水约占其体积的1/5
4P+5O2== 2P2O5
（2）瓶塞未塞紧，造成装置漏气 红磷不足 集气瓶未冷却至室温就注入水
（3）不能 木炭燃烧生成的CO2与消耗的氧气的体积相等，红磷燃烧前后集气瓶内的
（4）在集气瓶内壁上预先淌一层氢氧化钠溶液 或在瓶塞上插入吸有NaOH溶液的胶头滴管 在打开铁夹前，将胶头滴管中的NaOH溶液注入集气瓶中
2.(1)4P+5O2===2P2O5(“－”未改成“=”酌情扣分)。(2)烧杯中的水通过导管进入大试管中,约占试管容积的1/5(其它合理答案参照给分　1:4。(3)偏小。
压强不变
3. (1)①O2（或氧气）；②CO2（或二氧化碳）；③H2O（或水）
（2）①红磷的量不足，没有将瓶内氧气消耗完。②实验装置漏气
③未待装置完全冷却就打开止水夹，使进入瓶内的水减少
4.（1）燃烧，产生大量白烟
（2）上升到1刻度处
（3）氧气约占空气体积的1/5
（4）不易溶于水；不燃烧。
5. （1）防止空气进入试管，使测定结果偏低
（2）实验2 在实验1中，点燃红磷后伸入集气瓶内时，会排出瓶内少量空气；实验结束后，导管内的水不能全部进入集气瓶中
6. （一）（1）C　足量（或过量）
（2）A　气密
（三）1/5（或4/20）　碱（或NaOH、Ca(OH)2等）　SO2（或二氧化硫）
7．(1)①O2（或氧气）；②CO2（或二氧化碳）；③H2O（或水）
（2）①红磷的量不足，没有将瓶内氧气消耗完 ②实验装置漏气
③未待装置完全冷却就打开止水夹，使进入瓶内的水减少。
8．⑴长颈漏斗，烧杯；
⑵Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
⑶打开开关c，丙中的水倒流入乙瓶，进入水的体积约占乙瓶容积的1/5；
⑷不能，实验前在乙瓶内壁先附着一层浓NaOH溶液。
9.（1）氮气（或N2） （2）装置漏气；红磷的量不足
（3）装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确。
10.
11.
12.
13．（1） 10 mL。
（2） 是注射器内的氧气充分与红磷反应 。 4P+5O2==2P2O5 。
（3）装置漏气等合理即可。
14.
15. (l)瓶中的气压低于外界大气压
(2) NaOH溶液；S02+2NaOH =Na2S03 +H2O
(3)不能
(4)根据反应前后固体粉末质量的改变来计算空气中氧气的质量
水
红磷
水
红磷
········
········
太阳光
A
B
B
点燃
点燃
点燃