2024年中考化学复习大题强化练习：测定空气里氧气含量的探究

中考化学复习大题强化练习《测定空气里氧气含量的探究》

1、某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数，并制

备少量氮化镁。（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，装置气密性良好，夹持装置已略去，忽略气体密

度变化）

已知：①点燃或加热时，镁与氮气反应生成氮化镁固体（其中氮元素为-3价）。

②装置丁内收集到气体的密度为Pg/mLo

部分实验步骤：

I,装入药品，连接装置，点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气。

II.点燃丙处酒精灯，继续通入一段时间空气。

III.停止通入空气，熄灭酒精灯，冷却至室温。

实验测得数据：装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加mg、mg；装置乙质量增加mg；最终装置戊

量筒里水的体积为VmL。

回答问题：

（1）空气中能供给呼吸的气体是（填化学式）。

（2）装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是。

（3）装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为o

（4）步骤I中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是=

（5）空气中氧气的质量分数为（用m、m、m、P、V的代数式表示）。

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2、历史上众多的化学家对空气展开了一系列的研究，在无数次思维的碰撞中，最终迸发出的是人类文明

不断进步的火花。

-----曲颈瓶

铜粉

玻璃钟罩

忖,I'"rL1y4=

三

AB

芥匚U红产注射器

工-红磷与;工番管活塞在10mL刻度处

（二一一水容积40ml）

CD

（1）1777年，拉瓦锡在曲颈瓶中（装置A）加热汞（Hg）,玻璃钟罩及瓶中气体体积Vg=50立万英寸（一

种体积单位，下同）。加热第2天，瓶中汞表面出现红色粉末（HgO）。12天后，红色粉末不再增加，结束

实验。使装置冷却至室温，玻璃钟罩及瓶中气体体积经测量Vg=40立方英寸。

①加热12天至红色粉末不再增加才结束的原因是。

②根据拉瓦锡的实验，计算出空气中氧气的体积含量为o

③发生反应的化学方程式为。

（2）查阅资料：镁在空气中燃烧，氧气、氮气、二氧化碳都可以助燃。

人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，氧气与分别用铜粉、红磷等进行实验。

①图B、D实验过程中，需要不断推拉注射器活塞的目的是0图B实验中小气球的作

用是,发生反应的化学方程式为。未待装置冷却至室温就

读数，会造成测定空气中氧气的含量（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

②装置C、D的实验中红磷（P）燃烧生成白色PO固体，反应的化学方程式为。

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（3）【反思交流】

①若用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量是否可以，说明理由：o

②用镁条代替红磷或铜粉来测定空气中氧气的含量否可以，说明理由：=

③小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或

生成物的要求上应考虑的是。

3、某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。

（1）仪器a的名称是。

（2）实验1是拉瓦锡测定空气中氧气含量实验，选择汞作反应物的原因o

（3）实验2中，红磷燃烧的现象是o红磷熄灭后，冷却至室温，打开K,水能倒吸

入集气瓶的原因是o

（4）兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验3的探究：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。用数字传感器测实验2、实验3中

氧气的体积分数随时间变化的关系如图所示。

气

氧

氧

气

体

体

积

积

分

分

数20

数

%T％

15

10

含氧量0.49%

0

10203040

时间（分）

①依据图示信息，实验的测定方法更准确，判断依据是

②根据实验结果总结出氧化反应的相关规律(

4、某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。

【提出问题】用红磷和白磷测定空气中氧气的含量结果是否相同？

【实验操作记录、分析】

<D氧气浓度

图，

(1)如图1所示，连接好实验装置后，接下来的操作是o在集气瓶内加入50.0mL水，导

管内注满水后夹紧胶皮管。

(2)打开并调试好传感器和数显设备，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察到的

主要实验现象是o

(3)各传感器测得的数据如图2所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓

度对应的变化情况。be段压强升高的原因是,cd段气压变化的原

因是O

(4)图2中X曲线表示的是(填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。

【数据处理】

(5)冷却到室温后，打开弹簧夹。集气瓶中液面不再变化时，测得实验数据如下。

塞上塞子后集气瓶最大盛装液体体积集气瓶最初装水体积反应后集气瓶内水的体积

581.0mL50.0mL124.2mL

根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数是(保留小数点后两位)。

(6)用白磷进行相同的实验，测得装置内的压强随时间变化的数据如图3所示。已知在温度一定的情况

下，氧气的体积分数等于氧气的压强分数。计算氧气的体积分数为(保留小数点后两位)。

【评价与反思】

(7)写出白磷燃烧的化学方程式。

(8)采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确的原因是。

5、某化学兴趣小组对课本实验”测定空气中氧气的含量”,实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，

于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。

燃烧匙02含量

【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？

【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。

【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄

灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。

（1）激光笔的作用是。

（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸（H3PO4）,其反应的化学方程式为。

【实验结论】（3）根据上述实验现象，得出的结论是：猜想正确。

（4）课本上用红磷燃烧的方法（填“能”或“不能”）精确地测定空气中氧气的含量，

理由是0

【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧

气浓度变化的曲线图。

（5）在图2中（填“A、B、C、D、E"）点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结

束对应的曲线为段（用图2中字母表示）。

【反思与评价】（6）兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不

一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：（填物质名称）在空气中不能

点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。

6、某化学兴趣小组的同学设计了如图装置开展测定空气里氧气含量的实验。

湿巾片

药品盒

-」水一三二或三二

【进行实验】（1）检查该装置的气密性的方法是o

（2）按如图所示放入药品盒（药品盒中装有0.5g铁粉、0.1g碳和少量NaCL连同湿巾片所占总体积约为

4cni3）。将注射器的活塞调到49mL刻度处，夹紧弹簧夹。一天后观察到药品盒中的药品变红色，红色药

品的主要成分是（填化学式）；注射器的活塞静止在40.2mL刻度处，此实验测得空

气里氧气的含量约为（结果精确到01％）。

【反思与评价［（3）造成测定结果偏小的原因可能是（填一种即可）。

（4）若要探究NaCl对实验速率的影响，在保证其他条件不变的情况下，药品应调整为。

（5）铜能与空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成铜绿,化学方程式为2Cu+O+CO+HO=Cu（OH）CO。

222223

若将药品盒中的铁粉换成铜粉，是否可用来测定空气里氧气的含量？判断并说明其理由：。

（6）同学们展开讨论：利用课本上的装置，可否用镁粉代替红磷测定空气里氧气的含量？

【查阅资料】镁是一种化学性质活泼的金属，能在空气中燃烧，燃烧时消耗空气中的氧气、氮气等。

①镁也能在氮气中燃烧，你对燃烧的新认识是=

②若镁与氮气化合生成的是氮化镁（MgsNj,2.4g镁在空气中完全燃烧生成固体的质量为ag,则a的取值

范围是（不考虑镁与三/化碳反应）。

同学们一致认为不能用镁粉代替红磷测定空气里氧气的含量。

7、某兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的探究实验。

图1燃烧法圈2缓慢氧化法

【实验步骤】

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。

【实验现象】（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是,该反应的化学方程式为；

红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K,水能倒吸入集气瓶中，若发现进入装置中的水少于五分之一,

可能的两条原因是、。

【分析实验】（2）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，实验2的测定方法更准确，判断依据是。

图4

【拓展延伸1】实验小组同学将足量白磷放在集气瓶中，白磷能发生缓慢氧化从而消耗氧气，并用压强传

感器测定瓶中压强的变化，根据压强的变化来计算空气中氧气的含量，实验装置及数据采集如图5。（相同

条件下，气体的压强与气体所占的体积成正比。）

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