6. [2025榆林期中]某同学用推拉注射器的活塞的方法检查图甲所示的装置的气密性,并用传感器测量装置中锥形瓶内压强的变化,图像记录如图乙所示。下列说法中,正确的是 (
A.0~20 s时,瓶内压强增大
B.20 s后压强不再改变说明装置气密性良好
C.由0~20 s的图像可知,该同学的操作是向内推动注射器的活塞
D.由20~80 s的图像可知,该同学推(拉)注射器的活塞后,立刻松手

(第6题图)
B
)A.0~20 s时,瓶内压强增大
B.20 s后压强不再改变说明装置气密性良好
C.由0~20 s的图像可知,该同学的操作是向内推动注射器的活塞
D.由20~80 s的图像可知,该同学推(拉)注射器的活塞后,立刻松手
(第6题图)
答案
B 图像解读:
0~20 s,瓶内压强减小,对应的操作是向外拉注射器的活塞,A、C错误
20 s后压强不再改变,说明气密性良好,B正确
20~80 s,压强没有改变,说明拉注射器后没松手,D错误
解析
【分析】
我们可以结合气体压强变化的规律,对照图像分段分析每个选项:首先观察0~20s的压强走势,发现瓶内压强逐渐减小,根据温度不变时,密闭容器内气体体积越大压强越小的规律,可知此时操作是向外拉注射器活塞,直接判断A、C选项的正误;再观察20s之后的压强走势,压强始终保持稳定,没有回到初始的大气压数值,说明装置没有漏气,气密性良好;最后分析20~80s的压强特征,如果拉完活塞立刻松手,瓶内压强会在大气压作用下回升到初始值,由此判断D选项的对错,最终选出正确答案。
【解析】
1. 分析0~20s区间:由图乙可知,0~20s瓶内压强持续减小,说明瓶内气体的体积在变大,对应的操作是向外拉动注射器活塞,因此A选项“0~20 s时,瓶内压强增大”、C选项“该同学的操作是向内推动注射器的活塞”的描述均错误。
2. 分析20s之后的压强特征:20s后瓶内压强不再发生变化,始终稳定在低于初始大气压的数值,说明装置没有出现漏气的情况,气密性良好,B选项描述正确。
3. 分析20~80s区间:若拉动注射器活塞后立刻松手,外界大气压会推动活塞复位,瓶内压强会逐渐回升至初始的100kPa,而图中20~80s压强始终保持稳定的低数值,说明拉动活塞后没有松手,D选项描述错误。
【答案】
B 图像解读:
【知识点】
装置气密性检查;气体压强与体积关系
【点评】
本题借助数字化实验的压强变化图像,考查推拉注射器法检查装置气密性的原理,需要学生建立“压强变化-操作行为-气密性状态”的对应逻辑,易错点是误将压强稳定的状态判断为松手后的结果,能很好地锻炼学生结合图像分析化学实验原理的能力。
【难度系数】
0.7
我们可以结合气体压强变化的规律,对照图像分段分析每个选项:首先观察0~20s的压强走势,发现瓶内压强逐渐减小,根据温度不变时,密闭容器内气体体积越大压强越小的规律,可知此时操作是向外拉注射器活塞,直接判断A、C选项的正误;再观察20s之后的压强走势,压强始终保持稳定,没有回到初始的大气压数值,说明装置没有漏气,气密性良好;最后分析20~80s的压强特征,如果拉完活塞立刻松手,瓶内压强会在大气压作用下回升到初始值,由此判断D选项的对错,最终选出正确答案。
【解析】
1. 分析0~20s区间:由图乙可知,0~20s瓶内压强持续减小,说明瓶内气体的体积在变大,对应的操作是向外拉动注射器活塞,因此A选项“0~20 s时,瓶内压强增大”、C选项“该同学的操作是向内推动注射器的活塞”的描述均错误。
2. 分析20s之后的压强特征:20s后瓶内压强不再发生变化,始终稳定在低于初始大气压的数值,说明装置没有出现漏气的情况,气密性良好,B选项描述正确。
3. 分析20~80s区间:若拉动注射器活塞后立刻松手,外界大气压会推动活塞复位,瓶内压强会逐渐回升至初始的100kPa,而图中20~80s压强始终保持稳定的低数值,说明拉动活塞后没有松手,D选项描述错误。
【答案】
B 图像解读:
【知识点】
装置气密性检查;气体压强与体积关系
【点评】
本题借助数字化实验的压强变化图像,考查推拉注射器法检查装置气密性的原理,需要学生建立“压强变化-操作行为-气密性状态”的对应逻辑,易错点是误将压强稳定的状态判断为松手后的结果,能很好地锻炼学生结合图像分析化学实验原理的能力。
【难度系数】
0.7
7. 将下列常见的物质正确分类(填序号)。
① 氮气 ② 水 ③ 人吸入的空气 ④ 奶茶 ⑤ 二氧化碳 ⑥ 五氧化二磷 ⑦ 液态空气
⑧ 雨水 ⑨ 生锈的铁钉
纯净物:
① 氮气 ② 水 ③ 人吸入的空气 ④ 奶茶 ⑤ 二氧化碳 ⑥ 五氧化二磷 ⑦ 液态空气
⑧ 雨水 ⑨ 生锈的铁钉
纯净物:
①②⑤⑥
。 混合物:③④⑦⑧⑨
。答案
①②⑤⑥ ③④⑦⑧⑨
〔解析〕① 氮气由一种物质组成,属于纯净物;② 水由一种物质组成,属于纯净物;③ 人吸入的空气中含有氧气、氮气等物质,属于混合物;④ 奶茶中含有蛋白质、水等物质,属于混合物;⑤ 二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;⑥ 五氧化二磷由一种物质组成,属于纯净物;⑦ 液态空气中含有液氧、液氮等物质,属于混合物;⑧ 雨水中含有水、灰尘等物质,属于混合物;⑨ 生锈的铁钉中含有铁、铁锈,属于混合物。
〔解析〕① 氮气由一种物质组成,属于纯净物;② 水由一种物质组成,属于纯净物;③ 人吸入的空气中含有氧气、氮气等物质,属于混合物;④ 奶茶中含有蛋白质、水等物质,属于混合物;⑤ 二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;⑥ 五氧化二磷由一种物质组成,属于纯净物;⑦ 液态空气中含有液氧、液氮等物质,属于混合物;⑧ 雨水中含有水、灰尘等物质,属于混合物;⑨ 生锈的铁钉中含有铁、铁锈,属于混合物。
解析
【分析】
解题时首先要明确纯净物和混合物的核心区分标准:是否只由同一种物质组成。接下来逐个对题干给出的9种物质逐一排查,先判断每种物质的实际组成成分,只含有一种成分的归为纯净物,含有两种及以上不同成分的归为混合物,注意不要被物质的名称迷惑,比如液态空气只是空气的状态改变,本质还是多种气体组成的,生活中的饮品、自然收集的水、生锈的金属这类都含有多种杂质,属于混合物。
【解析】
我们逐个分析每一种物质的组成:
1. ①氮气:仅由氮气这一种物质组成,属于纯净物;
2. ②水:仅由水这一种物质组成,属于纯净物;
3. ③人吸入的空气:含有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质,属于混合物;
4. ④奶茶:含有水、蛋白质、糖分等多种物质,属于混合物;
5. ⑤二氧化碳:仅由二氧化碳这一种物质组成,属于纯净物;
6. ⑥五氧化二磷:仅由五氧化二磷这一种物质组成,属于纯净物;
7. ⑦液态空气:只是空气从气态变为液态,依然含有液氮、液氧等多种不同物质,属于混合物;
8. ⑧雨水:除水之外,还混有灰尘、可溶性杂质等多种物质,属于混合物;
9. ⑨生锈的铁钉:含有金属铁、铁锈等不同物质,属于混合物。
最后分别汇总纯净物、混合物对应的序号即可。
【答案】
纯净物:①②⑤⑥ 。 混合物:③④⑦⑧⑨
【知识点】
物质分类;纯净物判断;混合物判断
【点评】
本题属于物质分类的基础题型,核心考察对纯净物、混合物概念的实际应用,易错点是容易误将液态空气、雨水这类容易被误认为单一成分的物质判定为纯净物,解题时要注意结合生活常识判断物质的实际组成,不要被名称误导。
【难度系数】
0.9
解题时首先要明确纯净物和混合物的核心区分标准:是否只由同一种物质组成。接下来逐个对题干给出的9种物质逐一排查,先判断每种物质的实际组成成分,只含有一种成分的归为纯净物,含有两种及以上不同成分的归为混合物,注意不要被物质的名称迷惑,比如液态空气只是空气的状态改变,本质还是多种气体组成的,生活中的饮品、自然收集的水、生锈的金属这类都含有多种杂质,属于混合物。
【解析】
我们逐个分析每一种物质的组成:
1. ①氮气:仅由氮气这一种物质组成,属于纯净物;
2. ②水:仅由水这一种物质组成,属于纯净物;
3. ③人吸入的空气:含有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质,属于混合物;
4. ④奶茶:含有水、蛋白质、糖分等多种物质,属于混合物;
5. ⑤二氧化碳:仅由二氧化碳这一种物质组成,属于纯净物;
6. ⑥五氧化二磷:仅由五氧化二磷这一种物质组成,属于纯净物;
7. ⑦液态空气:只是空气从气态变为液态,依然含有液氮、液氧等多种不同物质,属于混合物;
8. ⑧雨水:除水之外,还混有灰尘、可溶性杂质等多种物质,属于混合物;
9. ⑨生锈的铁钉:含有金属铁、铁锈等不同物质,属于混合物。
最后分别汇总纯净物、混合物对应的序号即可。
【答案】
纯净物:①②⑤⑥ 。 混合物:③④⑦⑧⑨
【知识点】
物质分类;纯净物判断;混合物判断
【点评】
本题属于物质分类的基础题型,核心考察对纯净物、混合物概念的实际应用,易错点是容易误将液态空气、雨水这类容易被误认为单一成分的物质判定为纯净物,解题时要注意结合生活常识判断物质的实际组成,不要被名称误导。
【难度系数】
0.9
8. 如图甲、乙所示为测定空气中氧气含量的两套实验装置,请结合图示回答下列问题。
(已知:铜粉与氧气在加热的条件下反应会生成氧化铜固体)

(1) 写出红磷燃烧的文字表达式:
(2) 选择图乙装置进行空气中氧气含量的测定实验。打开弹簧夹,进行实验,在整个实验过程中,可观察到活塞的移动情况是
(3) 图乙装置的试管中空气的体积为25 mL(不计导管中的空气),反应前注射器活塞位于15 mL刻度线处,反应后注射器活塞位于9 mL刻度线处,实验测得氧气的含量
(4) 与图甲实验相比,图乙实验的优点是
(5) 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器实时测定了图甲装置内的压强、温度和氧气浓度,变化趋势如图丙所示。
① 其中X曲线表示的是
② 结合X、Y两条曲线,解释图丙中BC段压强变化的原因:
(已知:铜粉与氧气在加热的条件下反应会生成氧化铜固体)
(1) 写出红磷燃烧的文字表达式:
磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。(2) 选择图乙装置进行空气中氧气含量的测定实验。打开弹簧夹,进行实验,在整个实验过程中,可观察到活塞的移动情况是
活塞先向右移动,然后向左移动
。(3) 图乙装置的试管中空气的体积为25 mL(不计导管中的空气),反应前注射器活塞位于15 mL刻度线处,反应后注射器活塞位于9 mL刻度线处,实验测得氧气的含量
偏小
(填“偏大”或“偏小”),其原因可能是铜粉的量不足(或装置漏气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可)
(写出一种即可)。(4) 与图甲实验相比,图乙实验的优点是
实验结果更精确(或无污染等合理答案均可)
(写出一条即可)。(5) 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器实时测定了图甲装置内的压强、温度和氧气浓度,变化趋势如图丙所示。
① 其中X曲线表示的是
温度
变化趋势。② 结合X、Y两条曲线,解释图丙中BC段压强变化的原因:
红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量
。答案
8.(1)磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 (2)活塞先向右移动,然后向左移动 (3)偏小 铜粉的量不足(或装置漏气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可) (4)实验结果更精确(或无污染等合理答案均可) (5)① 温度 ② 红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量
〔解析〕(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。(2)加热时,试管内温度升高,所以活塞先向右移动,由于铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜,随着温度的降低,试管内压强减小,因此活塞又向左移动。(3)打开弹簧夹,进行实验,乙装置的试管中空气的体积为25 mL,反应前注射器活塞位于15 mL刻度线处,反应后注射器活塞位于9 mL刻度线处,实验测得氧气的含量为$\frac{15\ \mathrm{mL}-9\ \mathrm{mL}}{15\ \mathrm{mL}+25\ \mathrm{mL}}×100\%=15\%$,则实验测得氧气的含量偏小,其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或没有冷却至室温就读数等。(4)与图甲实验相比,图乙实验始终在密闭容器中进行,使实验结果更精确,该反应不会生成会污染环境的五氧化二磷,更环保。(5)① X曲线的变化趋势是先增大后逐渐减小至与原来数值相同,所以表示的是温度的变化趋势。② 图丙中BC段压强变化的原因是红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,同时氧气被消耗,导致瓶内压强减小,红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量。
〔解析〕(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。(2)加热时,试管内温度升高,所以活塞先向右移动,由于铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜,随着温度的降低,试管内压强减小,因此活塞又向左移动。(3)打开弹簧夹,进行实验,乙装置的试管中空气的体积为25 mL,反应前注射器活塞位于15 mL刻度线处,反应后注射器活塞位于9 mL刻度线处,实验测得氧气的含量为$\frac{15\ \mathrm{mL}-9\ \mathrm{mL}}{15\ \mathrm{mL}+25\ \mathrm{mL}}×100\%=15\%$,则实验测得氧气的含量偏小,其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或没有冷却至室温就读数等。(4)与图甲实验相比,图乙实验始终在密闭容器中进行,使实验结果更精确,该反应不会生成会污染环境的五氧化二磷,更环保。(5)① X曲线的变化趋势是先增大后逐渐减小至与原来数值相同,所以表示的是温度的变化趋势。② 图丙中BC段压强变化的原因是红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,同时氧气被消耗,导致瓶内压强减小,红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量。
解析
【分析】
我们可以按小问逐步梳理解题思路:
1. 第一问回忆红磷燃烧的反应本质,反应物是磷和氧气,反应条件为点燃,生成物是五氧化二磷,直接写出对应文字表达式即可。
2. 第二问分析乙装置的活塞运动:加热铜粉时,装置内空气受热膨胀,压强瞬间变大,会推动注射器活塞向右移动;等反应结束后,铜粉消耗了装置内的氧气,温度逐渐冷却到室温,装置内压强小于外界大气压,活塞就会向左移动。
3. 第三问先计算理论氧气体积:装置内总空气体积是试管25mL加注射器初始15mL,共40mL,空气中氧气体积约占1/5,理论消耗氧气体积应为8mL;实际测得消耗的氧气体积是15mL-9mL=6mL,计算得氧气占比为15%,小于正常值,所以结果偏小。从测定氧气体积偏小的常见误差原因入手,就能写出合理的误差来源。
4. 第四问对比甲和乙装置的差异:甲需要点燃红磷后伸入集气瓶,过程中容易有气体逸出,还会有五氧化二磷扩散到空气中污染环境;乙全程在密闭装置内反应,所以实验结果更准确,也更环保无污染。
5. 第五问①结合三个物理量的变化规律判断:红磷燃烧放热,装置内温度先升高,反应结束冷却后温度回到初始值,符合X曲线先升后降回到原数值的特征;而氧气浓度只会持续降低,压强是先升后降最后略低于初始值,所以X代表温度。②BC段压强不降反升,说明放热带来的气体膨胀效应,比氧气被消耗带来的压强减小效应更明显,就能解释该段压强变化的原因。
【解析】
(1) 红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷,对应文字表达式为磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(2) 加热铜粉时,装置内气体受热膨胀,压强增大,活塞先向右移动;反应过程中氧气被消耗,反应结束后温度冷却至室温,装置内压强减小,活塞随后向左移动。
(3) 装置内总空气体积为25mL+15mL=40mL,理论上氧气体积为$40\mathrm{mL} × \frac{1}{5}=8\mathrm{mL}$,实际消耗氧气体积为15mL-9mL=6mL,测得氧气占比为$\frac{6\mathrm{mL}}{40\mathrm{mL}} × 100\%=15\%$,小于空气中氧气的实际占比,因此实验结果偏小;可能的原因有铜粉的量不足、装置漏气、没有冷却至室温就读数等。
(4) 乙装置始终处于密闭状态,避免了甲装置点燃红磷伸入集气瓶时的气体逸出,也不会让有毒的五氧化二磷扩散到空气中,因此优点是实验结果更精确、无污染更环保。
(5) ① X曲线先升高后逐渐降低回到初始值,符合红磷燃烧放热、冷却后温度恢复至室温的变化特征,因此X表示温度的变化趋势。
② BC段压强上升,是因为红磷燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大,该因素导致的压强增大量大于氧气被消耗导致的压强减小量,因此整体压强呈上升趋势。
【答案】
(1)磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2)活塞先向右移动,然后向左移动
(3)偏小;铜粉的量不足(或装置漏气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可)
(4)实验结果更精确(或无污染等合理答案均可)
(5)① 温度 ② 红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量
【知识点】
空气中氧气含量测定;红磷燃烧反应;实验误差分析
【点评】
本题围绕测定空气中氧气含量的两类经典实验装置展开,既考察了基础化学反应的书写、实验现象描述,又结合数字化传感器的图像考察了实验原理的深度理解,同时涉及误差分析和实验方案评价,能够引导学生跳出机械记忆,真正理解实验过程中压强、温度、氧气浓度的变化逻辑。
【难度系数】
0.6
我们可以按小问逐步梳理解题思路:
1. 第一问回忆红磷燃烧的反应本质,反应物是磷和氧气,反应条件为点燃,生成物是五氧化二磷,直接写出对应文字表达式即可。
2. 第二问分析乙装置的活塞运动:加热铜粉时,装置内空气受热膨胀,压强瞬间变大,会推动注射器活塞向右移动;等反应结束后,铜粉消耗了装置内的氧气,温度逐渐冷却到室温,装置内压强小于外界大气压,活塞就会向左移动。
3. 第三问先计算理论氧气体积:装置内总空气体积是试管25mL加注射器初始15mL,共40mL,空气中氧气体积约占1/5,理论消耗氧气体积应为8mL;实际测得消耗的氧气体积是15mL-9mL=6mL,计算得氧气占比为15%,小于正常值,所以结果偏小。从测定氧气体积偏小的常见误差原因入手,就能写出合理的误差来源。
4. 第四问对比甲和乙装置的差异:甲需要点燃红磷后伸入集气瓶,过程中容易有气体逸出,还会有五氧化二磷扩散到空气中污染环境;乙全程在密闭装置内反应,所以实验结果更准确,也更环保无污染。
5. 第五问①结合三个物理量的变化规律判断:红磷燃烧放热,装置内温度先升高,反应结束冷却后温度回到初始值,符合X曲线先升后降回到原数值的特征;而氧气浓度只会持续降低,压强是先升后降最后略低于初始值,所以X代表温度。②BC段压强不降反升,说明放热带来的气体膨胀效应,比氧气被消耗带来的压强减小效应更明显,就能解释该段压强变化的原因。
【解析】
(1) 红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷,对应文字表达式为磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(2) 加热铜粉时,装置内气体受热膨胀,压强增大,活塞先向右移动;反应过程中氧气被消耗,反应结束后温度冷却至室温,装置内压强减小,活塞随后向左移动。
(3) 装置内总空气体积为25mL+15mL=40mL,理论上氧气体积为$40\mathrm{mL} × \frac{1}{5}=8\mathrm{mL}$,实际消耗氧气体积为15mL-9mL=6mL,测得氧气占比为$\frac{6\mathrm{mL}}{40\mathrm{mL}} × 100\%=15\%$,小于空气中氧气的实际占比,因此实验结果偏小;可能的原因有铜粉的量不足、装置漏气、没有冷却至室温就读数等。
(4) 乙装置始终处于密闭状态,避免了甲装置点燃红磷伸入集气瓶时的气体逸出,也不会让有毒的五氧化二磷扩散到空气中,因此优点是实验结果更精确、无污染更环保。
(5) ① X曲线先升高后逐渐降低回到初始值,符合红磷燃烧放热、冷却后温度恢复至室温的变化特征,因此X表示温度的变化趋势。
② BC段压强上升,是因为红磷燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,压强增大,该因素导致的压强增大量大于氧气被消耗导致的压强减小量,因此整体压强呈上升趋势。
【答案】
(1)磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2)活塞先向右移动,然后向左移动
(3)偏小;铜粉的量不足(或装置漏气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可)
(4)实验结果更精确(或无污染等合理答案均可)
(5)① 温度 ② 红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的压强减小量
【知识点】
空气中氧气含量测定;红磷燃烧反应;实验误差分析
【点评】
本题围绕测定空气中氧气含量的两类经典实验装置展开,既考察了基础化学反应的书写、实验现象描述,又结合数字化传感器的图像考察了实验原理的深度理解,同时涉及误差分析和实验方案评价,能够引导学生跳出机械记忆,真正理解实验过程中压强、温度、氧气浓度的变化逻辑。
【难度系数】
0.6
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