8. 原创题 山东青岛某海洋科考队在开展水下科研作业时,潜水员需要吸入富氧空气。富氧空气中氧气的含量高于普通空气中氧气的含量,则富氧空气中氧气与其他气体的体积比可能是(
A.$1:4$
B.$1:5$
C.$21:279$
D.$1:3$
D
)A.$1:4$
B.$1:5$
C.$21:279$
D.$1:3$
答案
8.D
解析
【分析】首先明确普通空气中氧气的体积分数约为21%,即氧气与其他气体的体积比约为1:3.76。题目要求富氧空气中氧气含量高于普通空气,因此需计算各选项中氧气的体积占比,判断是否大于21%,进而选出正确答案。
【解析】普通空气中氧气的体积分数约为21%,富氧空气的氧气含量需高于普通空气,即氧气与其他气体的体积比应大于1:3.76。计算各选项的氧气体积占比:
A选项:$\frac{1}{1+4}=20\%$,小于21%,不符合;
B选项:$\frac{1}{1+5}\approx16.7\%$,小于21%,不符合;
C选项:$\frac{21}{21+279}=7\%$,小于21%,不符合;
D选项:$\frac{1}{1+3}=25\%$,大于21%,符合要求。
【答案】D
【知识点】空气的体积组成、比例计算
【点评】本题考查空气体积分数的基础应用,核心是明确普通空气中氧气的占比,通过简单计算即可判断选项,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】普通空气中氧气的体积分数约为21%,富氧空气的氧气含量需高于普通空气,即氧气与其他气体的体积比应大于1:3.76。计算各选项的氧气体积占比:
A选项:$\frac{1}{1+4}=20\%$,小于21%,不符合;
B选项:$\frac{1}{1+5}\approx16.7\%$,小于21%,不符合;
C选项:$\frac{21}{21+279}=7\%$,小于21%,不符合;
D选项:$\frac{1}{1+3}=25\%$,大于21%,符合要求。
【答案】D
【知识点】空气的体积组成、比例计算
【点评】本题考查空气体积分数的基础应用,核心是明确普通空气中氧气的占比,通过简单计算即可判断选项,属于基础题型。
【难度系数】0.6
9.某学生用如图所示装置探究空气中氧气的含量,对测量结果产生的误差进行了分析,其中错误的是 (

A.实验装置方面:装置的气密性不好,测量结果可能偏小
B.实验操作方面:来回推拉注射器的次数太少,测量结果偏小
C.试剂用量方面:铜粉的量太多,测量结果偏大
D.读取数据方面:没有冷却到室温就读数,测量结果偏小
C
)A.实验装置方面:装置的气密性不好,测量结果可能偏小
B.实验操作方面:来回推拉注射器的次数太少,测量结果偏小
C.试剂用量方面:铜粉的量太多,测量结果偏大
D.读取数据方面:没有冷却到室温就读数,测量结果偏小
答案
9.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确实验原理:利用铜粉加热时与空气中的氧气反应,消耗密闭装置内的氧气,通过装置内气体体积的减少量确定空气中氧气的含量。需逐一分析各选项中因素对测量结果的影响:
1. 装置气密性:若气密性差,反应后外界空气进入装置,会导致测得的氧气体积偏小;
2. 注射器推拉次数:次数过少,氧气无法完全被消耗,测得的氧气体积偏小;
3. 铜粉用量:铜粉需足量以完全消耗氧气,过量的铜粉不会影响氧气的消耗;
4. 读数时机:未冷却至室温时,气体受热膨胀,剩余气体体积读数偏大,计算出的氧气体积偏小。
【解析】
该实验的原理是铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,通过密闭装置内气体体积的变化测定空气中氧气的体积分数。对各选项分析如下:
A选项:装置气密性不好时,反应后装置内压强减小,外界空气会进入装置,导致消耗的氧气体积偏小,测量结果偏小,该选项正确;
B选项:来回推拉注射器次数太少,装置内的氧气无法与铜粉充分接触、完全反应,消耗的氧气体积偏小,测量结果偏小,该选项正确;
C选项:铜粉的量需足量才能完全消耗装置内的氧气,若铜粉过多,只要能完全反应,不会影响氧气的消耗,不会导致测量结果偏大,该选项错误;
D选项:没有冷却到室温就读数,装置内气体受热膨胀,剩余气体的体积读数偏大,计算出的氧气体积(总体积 - 剩余体积)偏小,测量结果偏小,该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
空气中氧气含量的测定;铜与氧气的反应;实验误差分析
【点评】
本题考查空气中氧气含量测定实验的误差分析,需掌握实验原理及各操作、试剂用量等对实验结果的影响,是初中化学的基础题型,需熟悉各错误操作对应的结果。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确实验原理:利用铜粉加热时与空气中的氧气反应,消耗密闭装置内的氧气,通过装置内气体体积的减少量确定空气中氧气的含量。需逐一分析各选项中因素对测量结果的影响:
1. 装置气密性:若气密性差,反应后外界空气进入装置,会导致测得的氧气体积偏小;
2. 注射器推拉次数:次数过少,氧气无法完全被消耗,测得的氧气体积偏小;
3. 铜粉用量:铜粉需足量以完全消耗氧气,过量的铜粉不会影响氧气的消耗;
4. 读数时机:未冷却至室温时,气体受热膨胀,剩余气体体积读数偏大,计算出的氧气体积偏小。
【解析】
该实验的原理是铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,通过密闭装置内气体体积的变化测定空气中氧气的体积分数。对各选项分析如下:
A选项:装置气密性不好时,反应后装置内压强减小,外界空气会进入装置,导致消耗的氧气体积偏小,测量结果偏小,该选项正确;
B选项:来回推拉注射器次数太少,装置内的氧气无法与铜粉充分接触、完全反应,消耗的氧气体积偏小,测量结果偏小,该选项正确;
C选项:铜粉的量需足量才能完全消耗装置内的氧气,若铜粉过多,只要能完全反应,不会影响氧气的消耗,不会导致测量结果偏大,该选项错误;
D选项:没有冷却到室温就读数,装置内气体受热膨胀,剩余气体的体积读数偏大,计算出的氧气体积(总体积 - 剩余体积)偏小,测量结果偏小,该选项正确。
【答案】
C
【知识点】
空气中氧气含量的测定;铜与氧气的反应;实验误差分析
【点评】
本题考查空气中氧气含量测定实验的误差分析,需掌握实验原理及各操作、试剂用量等对实验结果的影响,是初中化学的基础题型,需熟悉各错误操作对应的结果。
【难度系数】
0.5
10.(2026·淄博一模)某兴趣小组用如图甲所示装置测定空气中氧气体积分数(白磷充足、装置不漏气)。集气瓶中空气的体积为250 mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是 (


A.甲实验中加热粗铜丝引燃白磷后,可观察到白磷燃烧产生大量的白烟
B.甲中倒吸入集气瓶中水的体积除以250 mL即为空气中氧气的含量
C.从图乙可以看出白磷燃烧不能将装置中的氧气全部耗尽
D.甲实验装置的优点有实验结果更准确、减少空气污染
B
)A.甲实验中加热粗铜丝引燃白磷后,可观察到白磷燃烧产生大量的白烟
B.甲中倒吸入集气瓶中水的体积除以250 mL即为空气中氧气的含量
C.从图乙可以看出白磷燃烧不能将装置中的氧气全部耗尽
D.甲实验装置的优点有实验结果更准确、减少空气污染
答案
10.B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合测定空气中氧气体积分数的实验原理、白磷燃烧的现象、图像信息及装置特点逐一分析选项:先回忆白磷燃烧的实验现象,再明确实验中倒吸水的体积等于消耗氧气的体积,结合图乙判断氧气是否完全耗尽,最后分析装置的优缺点,找出错误选项。
【解析】
A选项:白磷燃烧时会产生大量白烟,该描述符合实验现象,故A说法正确,不符合题意;
B选项:测定空气中氧气体积分数的原理是消耗氧气使装置内压强减小,倒吸入水的体积等于消耗氧气的体积。但由图乙可知,反应结束后集气瓶内仍有剩余氧气,说明白磷未将氧气完全耗尽,因此倒吸入集气瓶中水的体积小于空气中氧气的实际体积,不能直接除以250 mL得到空气中氧气的含量,故B说法错误,符合题意;
C选项:从图乙的氧气体积分数变化曲线可看出,反应后氧气的体积分数不为0,说明白磷燃烧不能将装置中的氧气全部耗尽,故C说法正确,不符合题意;
D选项:该装置为密闭体系,通过加热粗铜丝引燃白磷,无需打开装置,既避免了装置漏气导致的实验误差,又减少了白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散到空气中,实验结果更准确、减少空气污染,故D说法正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
测定空气中氧气的体积分数、白磷燃烧的实验现象、实验装置的评价
【点评】
本题围绕测定空气中氧气体积分数的实验展开,综合考查实验现象、图像分析、实验原理及装置评价,是初中化学基础题型,需学生熟练掌握实验核心要点,结合图像信息分析即可解答。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合测定空气中氧气体积分数的实验原理、白磷燃烧的现象、图像信息及装置特点逐一分析选项:先回忆白磷燃烧的实验现象,再明确实验中倒吸水的体积等于消耗氧气的体积,结合图乙判断氧气是否完全耗尽,最后分析装置的优缺点,找出错误选项。
【解析】
A选项:白磷燃烧时会产生大量白烟,该描述符合实验现象,故A说法正确,不符合题意;
B选项:测定空气中氧气体积分数的原理是消耗氧气使装置内压强减小,倒吸入水的体积等于消耗氧气的体积。但由图乙可知,反应结束后集气瓶内仍有剩余氧气,说明白磷未将氧气完全耗尽,因此倒吸入集气瓶中水的体积小于空气中氧气的实际体积,不能直接除以250 mL得到空气中氧气的含量,故B说法错误,符合题意;
C选项:从图乙的氧气体积分数变化曲线可看出,反应后氧气的体积分数不为0,说明白磷燃烧不能将装置中的氧气全部耗尽,故C说法正确,不符合题意;
D选项:该装置为密闭体系,通过加热粗铜丝引燃白磷,无需打开装置,既避免了装置漏气导致的实验误差,又减少了白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散到空气中,实验结果更准确、减少空气污染,故D说法正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
测定空气中氧气的体积分数、白磷燃烧的实验现象、实验装置的评价
【点评】
本题围绕测定空气中氧气体积分数的实验展开,综合考查实验现象、图像分析、实验原理及装置评价,是初中化学基础题型,需学生熟练掌握实验核心要点,结合图像信息分析即可解答。
【难度系数】
0.5
11.如图是利用压强传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。

(1)红磷燃烧的文字表达式为
(2)分析图2,CD段压强发生变化的原因是
(1)红磷燃烧的文字表达式为
红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。(2)分析图2,CD段压强发生变化的原因是
氧气消耗
、温度降低
。答案
11.(1)红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2)氧气消耗 温度降低
(2)氧气消耗 温度降低
解析
【分析】
第(1)题需回忆红磷燃烧的反应,明确反应物、反应条件和生成物,据此写出文字表达式;第(2)题结合实验原理分析压强变化:红磷燃烧消耗氧气,且反应结束后温度冷却,导致瓶内压强变化,对应图2的CD段压强降低的原因。
【解析】
(1) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,文字表达式为:红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(2) 红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气体总量减少,压强减小;同时,燃烧结束后,装置温度逐渐冷却至室温,气体因温度降低而收缩,进一步导致瓶内压强降低,因此CD段压强发生上述变化。
【答案】
(1) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2) 氧气消耗;温度降低
【知识点】
红磷燃烧反应;空气中氧气含量测定
【点评】
本题考查空气中氧气含量测定实验的核心知识点,需掌握红磷燃烧的反应原理,以及实验中压强变化的原因,属于基础实验题,侧重对实验原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
第(1)题需回忆红磷燃烧的反应,明确反应物、反应条件和生成物,据此写出文字表达式;第(2)题结合实验原理分析压强变化:红磷燃烧消耗氧气,且反应结束后温度冷却,导致瓶内压强变化,对应图2的CD段压强降低的原因。
【解析】
(1) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,文字表达式为:红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(2) 红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气体总量减少,压强减小;同时,燃烧结束后,装置温度逐渐冷却至室温,气体因温度降低而收缩,进一步导致瓶内压强降低,因此CD段压强发生上述变化。
【答案】
(1) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(2) 氧气消耗;温度降低
【知识点】
红磷燃烧反应;空气中氧气含量测定
【点评】
本题考查空气中氧气含量测定实验的核心知识点,需掌握红磷燃烧的反应原理,以及实验中压强变化的原因,属于基础实验题,侧重对实验原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
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