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人教版九年级上册课题1 空气第一课时导学案
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这是一份人教版九年级上册课题1 空气第一课时导学案，共12页。学案主要包含了拉瓦锡测定氧气的含量实验，燃磷法测定氧气的含量实验等内容，欢迎下载使用。
第六讲 空气中氧气含量的测定
课程要求
1. 了解科学探究的一般步骤；
2. 掌握排水法收集气体；
3. 掌握对比实验法；
4. 掌握实验室检验二氧化碳的方法。
一、拉瓦锡测定氧气的含量实验
1．测定原理
拉瓦锡测定空气的组成的原理： ，2HgO2Hg+O2。
银白色液体 红色固体
2．实验装置
汞槽中汞的作用是，作反应物，起 作用。
3．实验结论
氧化汞分解产生的气体支持呼吸------
剩余气体：不支持生命---
将剩余气体和氧化汞分解产生的气体混合，得到和空气成分相同气体
二、燃磷法测定氧气的含量实验
1．测定原理
A：物理原理：
利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下， 即为减少的氧气的体积。
B：化学原理：
化学方程式： 。
2．实验装置
（1）仪器： 、燃烧匙、 、 、橡胶管、弹簧夹。
（2）药品： 、水。
3．实验步骤
（1）先在集气瓶内加入少量水，并做上记号。
（2）连接装置。
（3）检查装置的 。
（4）用弹簧夹夹紧橡胶管。
（5）点燃红磷， 伸入集气瓶内。
（6）燃烧结束 后，打开弹簧夹。
4．实验现象
A、红磷燃烧现象
红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，生成大量 (五氧化二磷小颗粒)。
B、打开止水夹时现象
冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。
5．实验成功的关键
（1）红磷要 。
（2）装置必须 。
（3）导管内先注满水。
（4） 后，打开弹簧夹。
6．实验分析与结论
红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷极易溶于水，不占有体积。红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的 。
友情提示：通过此实验也能得出氮气不燃烧、 及 的性质。
7．水的作用
A、集气瓶中水的作用
①吸收五氧化二磷，
②吸收热量， ，防止集气瓶内压强过大，橡皮塞弹出。
B、烧杯中水的作用
的体积：倒吸到集气瓶中水的体积约是消耗的氧气的体积
8．误差分析
A、偏低：
①红磷
②装置 不好
③ 打开止水夹
④导管中 残留
B、偏高：
①点燃红磷后 太慢（未及时塞紧橡皮塞）
②未夹紧止水夹（ 止水夹）
9．实验注意事项
（1）红磷要足量。如果红磷的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉，密闭容器内水面上升不到原气体体积的，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
（2）实验装置的密封性要好。如果密封性不好，则外界的空气会进入密闭容器内，导致所测得的氧气体积偏小。
（3）不能用 等代替红磷。因为硫或木炭燃烧后 会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的氧气的体积不准确；而细铁丝在空气中 ，氧气的体积几乎不会变化，因此密闭容器内水面不上升。
（4）橡胶管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导管或集气瓶口逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。
（5）集气瓶内加少量的水，目的是溶解白烟、降低温度。
10．其他的测量装置
装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。
1．（2023·北京顺义·统考一模）用如图装置可测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识不正确的是
A．红磷的量对实验结果无影响 B．冷却到室温才能打开弹簧夹
C．该实验所用的红磷不可用木炭替代 D．最终观察到集气瓶中液面最终上升至1处
2．（2023·北京延庆·统考一模）用下图装置可验证空气中氧气的含量。下列现象能表明氧气含量的是
A．集气瓶中产生大量白烟
B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D．集气瓶中水面最终上升至 2 处
3．（2023·北京朝阳·统考一模）用下图装置进行实验。下列现象能证明空气中O2的含量的是
A． 红磷燃烧，产生白烟
B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最终上升至1处
D．水槽中液面下降
4．（上海市崇明区2022上学期期末）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 实验前止水夹没有夹紧
B. 将红磷换成木炭进行实验
C. 待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
1．（2022·甘肃金昌·统考中考真题）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
2．（2022·陕西·统考中考真题）化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释不合理的是
实验
验证氧气的化学性质
除去粗盐中的泥沙
测定空气中氧气的含量
检验实验室制出的二氧化碳
异常情况
未看到火星四射
滤液浑浊
测定结果偏大
澄清石灰水未变浑浊
选项
A．可能是温度未达到铁丝的着火点
B．可能是滤纸破损
C．可能是红磷的量不足
D．可能是二氧化碳中混有氯化氢气体
3．（2022·湖南郴州·统考中考真题）下列实验现象或操作描述正确的是
A．红磷在氧气中燃烧，产生大量的白雾
B．用酒精灯加热试管里的液体时，试管口不要对着自己或他人
C．过滤液体时，将烧杯中的液体直接倾倒入漏斗中
D．氢气在空气中燃烧时，产生黄色火焰
4．（2022·湖南衡阳·统考中考真题）下列有关实验现象描述正确的是
A．细铁丝在氧气中燃烧生成红色固体 B．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
C．Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水，无明显现象 D．硝酸铵溶于水时会放出大量的热
5．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）以下对实验的相关分析，错误的是
A．过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损
B．给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂
C．在测定空气里氧气的含量实验中，若弹簧夹没夹紧会造成所测得的氧气含量偏低
D．在利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，若红磷量不足不会影响实验结果
6．（2022·湖南衡阳·统考中考真题）下列实验方案，不能达到相应实验目的的是
A．证明烧碱有吸水性 B．比较Zn和Fe的金属活动性强弱
C．测定空气中氧气的含量 D．验证蜡烛燃烧的产物中有水
7．（2022·四川乐山·统考中考真题）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：
B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
8．（2022·贵州安顺·统考中考真题）下列实验不能达到目的的是
A．验证硝酸铵溶解时吸热
B．测定空气中氧气含量
C．除去粗盐中难溶性杂质
D．探究可燃物燃烧需达到着火点
9．（2022·湖南邵阳·统考中考真题）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是
A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫
10．（2022·山东泰安·统考中考真题）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
序号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究铁生锈的条件
探究蜡烛中是否含有氧元素
探究不同溶剂中物质溶解性强弱
测定空气中氧气的含量
11．（2022·湖北·统考中考真题）对实验现象的准确描述是进行科学实验探究的基础。下列有关实验现象的描述正确的是
A．硫在空气中燃烧，生成二氧化硫气体
B．红磷在空气中燃烧，产生白色烟雾
C．将紫色的石蕊溶液滴入到稀硫酸中，溶液变为红色
D．电解水实验中，电源正极和负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为2:1
12．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）结合如图所示的实验，回答下列问题：
(1)图A实验结束后，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因是_____。（写出一条即可）
(2)图B实验中，发现高锰酸钾几乎不溶于汽油，碘却可以溶解在汽油中，说明物质的溶解性与_____有关。
(3)图C实验是蒸发食盐水的操作，其中玻璃棒搅拌的作用是_____。
13．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）创新实验可以使现象更明显，操作更简单，减少环境污染等。下面是某课外小组对教材实验进行的创新设计，请回答相关问题。
(1)实验 A：从胶头滴管中挤入少量浓氨水，一会儿后观察到石蕊、酚酞都变色，说明分子______；
(2)实验 B：向试管中加入氢氧化钠固体后，观察到 U 型管中的液面 a______b（填“高于”或“低于”）。一段时间后可观察到饱和澄清石灰水变浑浊，原因是______；
(3)实验 C：试管中观察到白磷燃烧的现象是______。反应完全后，待冷却到室温，可观察到注射器中蒸馏水慢慢流入试管中，试管内液面最终上升至刻度______处。
14．（2022·湖北武汉·统考中考真题）某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用下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ρg/mL。
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m1g、m2g：装置乙质量增加m3g：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______。
(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m1、m2、m3、ρ、V的代数式表示）。
15．（2022·浙江温州·统考中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。
③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 _____。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 _____。（用V1、V2、V3表示）
(3)小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 _____
16．（2022·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。
（1）暖宝宝使用时能量的转化形式为_______。
（2）暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是_______。
【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验在密闭容器中进行）
实验编号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
氯化钠/g
测得10min内温度上升值/℃
1
2
5
0
0
0.1
2
2
5
m
0.1
3.1
3
2
5
0.2
0
22.0
4
2
5
0.2
0.1
56.3
【解释与结论】
（3）对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m=_____。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是______（填实验编号）。
（5）综合以上4组实验得出结论：________。
【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后，测得的数据如下表：
装置
集气瓶内空气体积／mL
实验前烧杯内水的体积／mL
实验后烧杯内水的体积／mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
100.0
100.0
66.0
17.0%
（6）n=_____％（计算结果精确到0.1%）。
（7）结合反应原理和结果思考装置A的优点：_______（写两点）。
【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让我们的生活变得更美好。
17．（2022·江苏南通·统考中考真题）某化学兴趣小组对课本“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。
【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(化学式为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_______。
【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。
18．（2022·贵州毕节·统考中考真题）一种“贴身暖宝宝”的使用说明书如右，某化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。
品名：XX牌贴身暖宝宝
成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料：微孔透气无纺布
外袋材料：不透气塑料
用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】袋内是否含有铁粉？
【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
【收集证据】磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液、同时 _____。
【得出结论】袋内含有铁粉。
【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。
【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。
【反思交流】铁粉燃烧反应的化学方程式为 _____。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是 _____。
【拓展探究】用不同燃料测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：
（1）温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均 _____（填“升高”或“降低”）。
（2）待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 _____。
（3）分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 _____（填“铁粉”或“红磷”，下同），消耗氧气速率更快的是 _____。
一、【答案】
一、1．2Hg+O22HgO 2．液封 3．氧气 氮气 空气由氧气和氮气组成
二、1．A：进入容器内水的体积 B 4P+5O22P2O5。
2．（1）集气瓶、导管、烧杯、（2）红磷、
3．（3）气密性。（5）迅速（6）冷却至室温
4．A、白烟 B、。
5．（1）过量（2）密封（4）冷却到室温
6． 不支持燃烧 不易溶于水 。
7． A、 ①防止污染空气 ②缓冲气压 B测量氧气
8．A、①不足 ②气密性 ③未冷却至室温 有部分水 B、①插入到集气瓶速度 ②未使用
9（3）硫、木炭、铁丝 产生的气体 难以燃烧
1．A
2．D
3．C
4．C
1．D
2．C
3．B
4．B
5．C
6．B
7．B
8．B
9．B
10．C
11．C
12．【答案】
(1)红磷量不足或未等到装置冷却到室温就打开弹簧夹，并进行读数或装置漏气
(2)溶质的种类
(3)搅拌，使液体受热均匀，防止因局部温度过高使液体暴沸
13．
14．【答案】
(1)在不断运动
(2) 低于 温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，氢氧化钙析出
(3) 产生大量白烟，放出热量 1
15．【答案】
(1)在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)×100%
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素（合理即可）
16．【答案】
(1)不能
(2)高
(3)导电
(4)缓冲气压，以防气压过大冲出橡胶塞
17．【答案】
使温度达到红磷、白磷的着火点 P2O5+3H2O=2H3PO4 ① 不能 红磷不能把装置中的氧气耗尽 C DE 铁
18．【答案】
产生气泡 3Fe+2O2Fe3O4 铁粉与氧气的接触面积比铁丝与氧气的接触面积大 升高 铁粉 铁粉
第六讲 空气中氧气含量的测定
课程要求
1. 了解科学探究的一般步骤；
2. 掌握排水法收集气体；
3. 掌握对比实验法；
4. 掌握实验室检验二氧化碳的方法。
一、拉瓦锡测定氧气的含量实验
1．测定原理
拉瓦锡测定空气的组成的原理： ，2HgO2Hg+O2。
银白色液体 红色固体
2．实验装置
汞槽中汞的作用是，作反应物，起 作用。
3．实验结论
氧化汞分解产生的气体支持呼吸------
剩余气体：不支持生命---
将剩余气体和氧化汞分解产生的气体混合，得到和空气成分相同气体
二、燃磷法测定氧气的含量实验
1．测定原理
A：物理原理：
利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下， 即为减少的氧气的体积。
B：化学原理：
化学方程式： 。
2．实验装置
（1）仪器： 、燃烧匙、 、 、橡胶管、弹簧夹。
（2）药品： 、水。
3．实验步骤
（1）先在集气瓶内加入少量水，并做上记号。
（2）连接装置。
（3）检查装置的 。
（4）用弹簧夹夹紧橡胶管。
（5）点燃红磷， 伸入集气瓶内。
（6）燃烧结束 后，打开弹簧夹。
4．实验现象
A、红磷燃烧现象
红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，生成大量 (五氧化二磷小颗粒)。
B、打开止水夹时现象
冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。
5．实验成功的关键
（1）红磷要 。
（2）装置必须 。
（3）导管内先注满水。
（4） 后，打开弹簧夹。
6．实验分析与结论
红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷极易溶于水，不占有体积。红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的 。
友情提示：通过此实验也能得出氮气不燃烧、 及 的性质。
7．水的作用
A、集气瓶中水的作用
①吸收五氧化二磷，
②吸收热量， ，防止集气瓶内压强过大，橡皮塞弹出。
B、烧杯中水的作用
的体积：倒吸到集气瓶中水的体积约是消耗的氧气的体积
8．误差分析
A、偏低：
①红磷
②装置 不好
③ 打开止水夹
④导管中 残留
B、偏高：
①点燃红磷后 太慢（未及时塞紧橡皮塞）
②未夹紧止水夹（ 止水夹）
9．实验注意事项
（1）红磷要足量。如果红磷的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉，密闭容器内水面上升不到原气体体积的，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
（2）实验装置的密封性要好。如果密封性不好，则外界的空气会进入密闭容器内，导致所测得的氧气体积偏小。
（3）不能用 等代替红磷。因为硫或木炭燃烧后 会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的氧气的体积不准确；而细铁丝在空气中 ，氧气的体积几乎不会变化，因此密闭容器内水面不上升。
（4）橡胶管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导管或集气瓶口逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。
（5）集气瓶内加少量的水，目的是溶解白烟、降低温度。
10．其他的测量装置
装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。
1．（2023·北京顺义·统考一模）用如图装置可测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识不正确的是
A．红磷的量对实验结果无影响 B．冷却到室温才能打开弹簧夹
C．该实验所用的红磷不可用木炭替代 D．最终观察到集气瓶中液面最终上升至1处
2．（2023·北京延庆·统考一模）用下图装置可验证空气中氧气的含量。下列现象能表明氧气含量的是
A．集气瓶中产生大量白烟
B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D．集气瓶中水面最终上升至 2 处
3．（2023·北京朝阳·统考一模）用下图装置进行实验。下列现象能证明空气中O2的含量的是
A． 红磷燃烧，产生白烟
B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最终上升至1处
D．水槽中液面下降
4．（上海市崇明区2022上学期期末）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 实验前止水夹没有夹紧
B. 将红磷换成木炭进行实验
C. 待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
1．（2022·甘肃金昌·统考中考真题）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
2．（2022·陕西·统考中考真题）化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释不合理的是
实验
验证氧气的化学性质
除去粗盐中的泥沙
测定空气中氧气的含量
检验实验室制出的二氧化碳
异常情况
未看到火星四射
滤液浑浊
测定结果偏大
澄清石灰水未变浑浊
选项
A．可能是温度未达到铁丝的着火点
B．可能是滤纸破损
C．可能是红磷的量不足
D．可能是二氧化碳中混有氯化氢气体
3．（2022·湖南郴州·统考中考真题）下列实验现象或操作描述正确的是
A．红磷在氧气中燃烧，产生大量的白雾
B．用酒精灯加热试管里的液体时，试管口不要对着自己或他人
C．过滤液体时，将烧杯中的液体直接倾倒入漏斗中
D．氢气在空气中燃烧时，产生黄色火焰
4．（2022·湖南衡阳·统考中考真题）下列有关实验现象描述正确的是
A．细铁丝在氧气中燃烧生成红色固体 B．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
C．Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水，无明显现象 D．硝酸铵溶于水时会放出大量的热
5．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）以下对实验的相关分析，错误的是
A．过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损
B．给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂
C．在测定空气里氧气的含量实验中，若弹簧夹没夹紧会造成所测得的氧气含量偏低
D．在利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，若红磷量不足不会影响实验结果
6．（2022·湖南衡阳·统考中考真题）下列实验方案，不能达到相应实验目的的是
A．证明烧碱有吸水性 B．比较Zn和Fe的金属活动性强弱
C．测定空气中氧气的含量 D．验证蜡烛燃烧的产物中有水
7．（2022·四川乐山·统考中考真题）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：
B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
8．（2022·贵州安顺·统考中考真题）下列实验不能达到目的的是
A．验证硝酸铵溶解时吸热
B．测定空气中氧气含量
C．除去粗盐中难溶性杂质
D．探究可燃物燃烧需达到着火点
9．（2022·湖南邵阳·统考中考真题）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是
A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫
10．（2022·山东泰安·统考中考真题）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
序号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究铁生锈的条件
探究蜡烛中是否含有氧元素
探究不同溶剂中物质溶解性强弱
测定空气中氧气的含量
11．（2022·湖北·统考中考真题）对实验现象的准确描述是进行科学实验探究的基础。下列有关实验现象的描述正确的是
A．硫在空气中燃烧，生成二氧化硫气体
B．红磷在空气中燃烧，产生白色烟雾
C．将紫色的石蕊溶液滴入到稀硫酸中，溶液变为红色
D．电解水实验中，电源正极和负极两端玻璃管内收集到的气体体积比为2:1
12．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）结合如图所示的实验，回答下列问题：
(1)图A实验结束后，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因是_____。（写出一条即可）
(2)图B实验中，发现高锰酸钾几乎不溶于汽油，碘却可以溶解在汽油中，说明物质的溶解性与_____有关。
(3)图C实验是蒸发食盐水的操作，其中玻璃棒搅拌的作用是_____。
13．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）创新实验可以使现象更明显，操作更简单，减少环境污染等。下面是某课外小组对教材实验进行的创新设计，请回答相关问题。
(1)实验 A：从胶头滴管中挤入少量浓氨水，一会儿后观察到石蕊、酚酞都变色，说明分子______；
(2)实验 B：向试管中加入氢氧化钠固体后，观察到 U 型管中的液面 a______b（填“高于”或“低于”）。一段时间后可观察到饱和澄清石灰水变浑浊，原因是______；
(3)实验 C：试管中观察到白磷燃烧的现象是______。反应完全后，待冷却到室温，可观察到注射器中蒸馏水慢慢流入试管中，试管内液面最终上升至刻度______处。
14．（2022·湖北武汉·统考中考真题）某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用下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ρg/mL。
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m1g、m2g：装置乙质量增加m3g：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______。
(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m1、m2、m3、ρ、V的代数式表示）。
15．（2022·浙江温州·统考中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。
说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。
③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 _____。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 _____。（用V1、V2、V3表示）
(3)小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 _____
16．（2022·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上，但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用，例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣，展开探究。
【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。
（1）暖宝宝使用时能量的转化形式为_______。
（2）暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是_______。
【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率，使反应在短时间内放出大量的热。
【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化，探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响，设计完成如下4组实验。（实验在密闭容器中进行）
实验编号
铁粉/g
水/mL
活性炭/g
氯化钠/g
测得10min内温度上升值/℃
1
2
5
0
0
0.1
2
2
5
m
0.1
3.1
3
2
5
0.2
0
22.0
4
2
5
0.2
0.1
56.3
【解释与结论】
（3）对比实验1和2，可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响，表中m=_____。
（4）为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响，应选择的实验组合是______（填实验编号）。
（5）综合以上4组实验得出结论：________。
【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。
反应结束后，测得的数据如下表：
装置
集气瓶内空气体积／mL
实验前烧杯内水的体积／mL
实验后烧杯内水的体积／mL
空气中氧气的体积百分含量
A
200.0
100.0
59.6
n
B
100.0
100.0
66.0
17.0%
（6）n=_____％（计算结果精确到0.1%）。
（7）结合反应原理和结果思考装置A的优点：_______（写两点）。
【表述与交流】人类智慧无穷，趋利避害，化学让我们的生活变得更美好。
17．（2022·江苏南通·统考中考真题）某化学兴趣小组对课本“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。
【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(化学式为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_______。
【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。
18．（2022·贵州毕节·统考中考真题）一种“贴身暖宝宝”的使用说明书如右，某化学兴趣小组围绕袋内物质展开探究。
品名：XX牌贴身暖宝宝
成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等
内袋材料：微孔透气无纺布
外袋材料：不透气塑料
用法：临使用前，打开外袋取出内袋，直接贴在衣服上，打开外袋后保持温暖12小时
【提出问题】袋内是否含有铁粉？
【进行实验】①取出袋内粉末于滤纸上，与磁铁充分接触。②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
【收集证据】磁铁吸出的粉末与稀硫酸剧烈反应得到浅绿色溶液、同时 _____。
【得出结论】袋内含有铁粉。
【做出猜想】被磁铁吸出的铁粉能在空气中燃烧。
【获取事实】将少许铁粉撒在酒精灯火焰上，铁粉立即剧烈燃烧、火星四射。
【反思交流】铁粉燃烧反应的化学方程式为 _____。铁丝不能而铁粉能在空气中燃烧的原因是 _____。
【拓展探究】用不同燃料测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷（均足量），电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙：
（1）温度传感器显示，实验过程中瓶内温度均 _____（填“升高”或“降低”）。
（2）待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 _____。
（3）分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 _____（填“铁粉”或“红磷”，下同），消耗氧气速率更快的是 _____。
一、【答案】
一、1．2Hg+O22HgO 2．液封 3．氧气 氮气 空气由氧气和氮气组成
二、1．A：进入容器内水的体积 B 4P+5O22P2O5。
2．（1）集气瓶、导管、烧杯、（2）红磷、
3．（3）气密性。（5）迅速（6）冷却至室温
4．A、白烟 B、。
5．（1）过量（2）密封（4）冷却到室温
6． 不支持燃烧 不易溶于水 。
7． A、 ①防止污染空气 ②缓冲气压 B测量氧气
8．A、①不足 ②气密性 ③未冷却至室温 有部分水 B、①插入到集气瓶速度 ②未使用
9（3）硫、木炭、铁丝 产生的气体 难以燃烧
1．A
2．D
3．C
4．C
1．D
2．C
3．B
4．B
5．C
6．B
7．B
8．B
9．B
10．C
11．C
12．【答案】
(1)红磷量不足或未等到装置冷却到室温就打开弹簧夹，并进行读数或装置漏气
(2)溶质的种类
(3)搅拌，使液体受热均匀，防止因局部温度过高使液体暴沸
13．
14．【答案】
(1)在不断运动
(2) 低于 温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，氢氧化钙析出
(3) 产生大量白烟，放出热量 1
15．【答案】
(1)在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封
(2)×100%
(3)在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素（合理即可）
16．【答案】
(1)不能
(2)高
(3)导电
(4)缓冲气压，以防气压过大冲出橡胶塞
17．【答案】
使温度达到红磷、白磷的着火点 P2O5+3H2O=2H3PO4 ① 不能 红磷不能把装置中的氧气耗尽 C DE 铁
18．【答案】
产生气泡 3Fe+2O2Fe3O4 铁粉与氧气的接触面积比铁丝与氧气的接触面积大 升高 铁粉 铁粉
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