登录
7. (2026·临沂月考)某研究性学习小组同学利用所学知识,设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是（
A.闭合电源开关,白磷燃烧产生白烟
B.此处的白磷不可换成蜡烛
C.反应结束后装置冷却到室温,U形管内左侧液面上升
D.通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数
D
）A.闭合电源开关,白磷燃烧产生白烟
B.此处的白磷不可换成蜡烛
C.反应结束后装置冷却到室温,U形管内左侧液面上升
D.通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数
答案
7. D 解析:通过这个实验能得出空气中氧气的体积分数,而不是质量分数,D错误。
解析
【分析】
本题是探究空气中氧气体积分数的实验题，需结合实验原理（可燃物燃烧消耗氧气，生成物为固体时装置内压强会减小，可通过液面变化判断氧气体积），逐一分析各选项的正确性：首先回忆实验的关键要求，再判断每个选项是否符合实验逻辑。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：闭合电源开关后，电阻丝通电发热，温度达到白磷的着火点，白磷燃烧，产生大量白烟，该说法正确；
B选项：蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，会占据消耗的氧气的体积，导致装置内压强变化不明显，无法准确测定氧气体积分数，因此白磷不可换成蜡烛，该说法正确；
C选项：白磷燃烧消耗了装置内的氧气，反应结束后冷却至室温，装置内压强减小，在外界大气压的作用下，U形管左侧液面上升，该说法正确；
D选项：该实验中，液面上升的体积对应消耗氧气的体积，因此只能得出空气中氧气的体积分数，无法得出质量分数，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气体积分数测定、白磷的燃烧性质
【点评】
本题考查空气中氧气体积分数测定的实验原理与注意事项，需明确实验中可燃物的选择要求（仅与氧气反应，生成物为固体），以及实验测定的是体积分数而非质量分数，属于基础实验题，侧重对实验核心逻辑的考查。
【难度系数】
0.6
本题是探究空气中氧气体积分数的实验题，需结合实验原理（可燃物燃烧消耗氧气，生成物为固体时装置内压强会减小，可通过液面变化判断氧气体积），逐一分析各选项的正确性：首先回忆实验的关键要求，再判断每个选项是否符合实验逻辑。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：闭合电源开关后，电阻丝通电发热，温度达到白磷的着火点，白磷燃烧，产生大量白烟，该说法正确；
B选项：蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，会占据消耗的氧气的体积，导致装置内压强变化不明显，无法准确测定氧气体积分数，因此白磷不可换成蜡烛，该说法正确；
C选项：白磷燃烧消耗了装置内的氧气，反应结束后冷却至室温，装置内压强减小，在外界大气压的作用下，U形管左侧液面上升，该说法正确；
D选项：该实验中，液面上升的体积对应消耗氧气的体积，因此只能得出空气中氧气的体积分数，无法得出质量分数，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气体积分数测定、白磷的燃烧性质
【点评】
本题考查空气中氧气体积分数测定的实验原理与注意事项，需明确实验中可燃物的选择要求（仅与氧气反应，生成物为固体），以及实验测定的是体积分数而非质量分数，属于基础实验题，侧重对实验核心逻辑的考查。
【难度系数】
0.6
8. (2026·无锡月考)某小组用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶中空气体积为 345 mL)旋紧瓶盖放入其中，观察到瓶子不再变瘪时，记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是（
A.矿泉水瓶要气密性良好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小
C.实验测得氧气的体积分数约为 20.9%
D.铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大
D
）A.矿泉水瓶要气密性良好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气，使瓶内压强减小
C.实验测得氧气的体积分数约为 20.9%
D.铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大
答案
8. D 解析:装置需要气密性良好,防止造成测量结果不准确,A正确;该实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小,瓶子变瘪,B正确;量筒内液面减少的体积即为铁生锈消耗的氧气的体积,则该实验测得氧气的体积分数为$\frac{850\ \mathrm{mL}-778\ \mathrm{mL}}{345\ \mathrm{mL}} × 100\% \approx 20.9\%$,C正确;空气中氧气含量是固定不变的,铁粉过量,确保氧气耗尽,当氧气消耗完,剩余铁粉不再发生反应,D错误。
技法点拨 测定空气中氧气的含量时,所使用的试剂要足量,否则装置内的氧气无法被完全消耗,会导致测定结果偏小。
技法点拨 测定空气中氧气的含量时,所使用的试剂要足量,否则装置内的氧气无法被完全消耗,会导致测定结果偏小。
解析
【分析】
本题为测定空气中氧气含量的实验题，核心原理是铁生锈消耗瓶内氧气，使瓶内压强减小，量筒中减少的水的体积等于消耗氧气的体积。解题时需结合实验原理、操作要求、数据计算等逐一分析选项：A选项需考虑装置气密性对结果的影响；B选项对应实验的反应原理；C选项需计算氧气的体积分数；D选项需明确铁粉用量与氧气消耗的关系，空气中氧气含量固定，足量铁粉即可耗尽氧气，过量铁粉无额外作用。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：实验需保证装置气密性良好，防止漏气导致测量结果不准确，该说法正确。
B选项：铁生锈消耗矿泉水瓶内的氧气，使瓶内气体减少、压强减小，瓶子变瘪，这是实验的反应原理，该说法正确。
C选项：量筒内减少的水的体积为消耗氧气的体积，即$850\ \mathrm{mL} - 778\ \mathrm{mL} = 72\ \mathrm{mL}$，瓶内空气体积为$345\ \mathrm{mL}$，则氧气的体积分数为$\frac{72\ \mathrm{mL}}{345\ \mathrm{mL}} × 100\% \approx 20.9\%$，该说法正确。
D选项：空气中氧气含量固定，铁粉足量即可将瓶内氧气完全消耗，若铁粉过量，氧气已被耗尽，剩余铁粉不再反应，测得的氧气体积分数不会变大，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气含量的测定；铁生锈的原理
【点评】
本题考查测定空气中氧气含量的实验，需掌握实验原理、操作注意事项、数据计算等，易错点在于对铁粉用量与实验结果关系的理解，明确足量铁粉即可耗尽氧气，过量铁粉不影响测量结果。
【难度系数】
0.6
本题为测定空气中氧气含量的实验题，核心原理是铁生锈消耗瓶内氧气，使瓶内压强减小，量筒中减少的水的体积等于消耗氧气的体积。解题时需结合实验原理、操作要求、数据计算等逐一分析选项：A选项需考虑装置气密性对结果的影响；B选项对应实验的反应原理；C选项需计算氧气的体积分数；D选项需明确铁粉用量与氧气消耗的关系，空气中氧气含量固定，足量铁粉即可耗尽氧气，过量铁粉无额外作用。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：实验需保证装置气密性良好，防止漏气导致测量结果不准确，该说法正确。
B选项：铁生锈消耗矿泉水瓶内的氧气，使瓶内气体减少、压强减小，瓶子变瘪，这是实验的反应原理，该说法正确。
C选项：量筒内减少的水的体积为消耗氧气的体积，即$850\ \mathrm{mL} - 778\ \mathrm{mL} = 72\ \mathrm{mL}$，瓶内空气体积为$345\ \mathrm{mL}$，则氧气的体积分数为$\frac{72\ \mathrm{mL}}{345\ \mathrm{mL}} × 100\% \approx 20.9\%$，该说法正确。
D选项：空气中氧气含量固定，铁粉足量即可将瓶内氧气完全消耗，若铁粉过量，氧气已被耗尽，剩余铁粉不再反应，测得的氧气体积分数不会变大，该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气含量的测定；铁生锈的原理
【点评】
本题考查测定空气中氧气含量的实验，需掌握实验原理、操作注意事项、数据计算等，易错点在于对铁粉用量与实验结果关系的理解，明确足量铁粉即可耗尽氧气，过量铁粉不影响测量结果。
【难度系数】
0.6
9. 思想方法 对比法（2026·佛山月考）兴趣小组利用图1装置进行实验,测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内 $\ce{O_{2}}$ 的体积分数,数据如图2。下列说法错误的是 （
A.实验开始时,两集气瓶内 $\ce{O_{2}}$ 的体积分数均约为21%
B.木条、蜡烛均熄灭后,集气瓶内 $\ce{O_{2}}$ 的体积分数:甲＜乙
C.70 s 时,甲集气瓶内 $\ce{CO_{2}}$ 的体积分数为88.3%
D.从实验数据可知,不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验
C
）A.实验开始时,两集气瓶内 $\ce{O_{2}}$ 的体积分数均约为21%
B.木条、蜡烛均熄灭后,集气瓶内 $\ce{O_{2}}$ 的体积分数:甲＜乙
C.70 s 时,甲集气瓶内 $\ce{CO_{2}}$ 的体积分数为88.3%
D.从实验数据可知,不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验
答案
9. C 解析:实验开始时,两集气瓶内的气体均是空气,氧气的体积分数约为21%,A正确;甲中木条熄灭后集气瓶内$\ce{O_{2}}$的体积分数为11.7%,乙中蜡烛熄灭后集气瓶内$\ce{O_{2}}$的体积分数为15.8%,则木条、蜡烛均熄灭后,集气瓶内$\ce{O_{2}}$的体积分数:甲＜乙,B正确;70 s时,甲集气瓶内氧气的体积分数为11.7%,但是集气瓶中还含有氮气、稀有气体等,故70 s时,甲集气瓶内二氧化碳的体积分数不可能是88.3%,C错误;蜡烛熄灭后,集气瓶内氧气的体积分数为15.8%,蜡烛燃烧不能将装置内氧气耗尽,不能用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验,D正确。
解析
【分析】本题是结合燃烧实验数据的对比分析题，需根据图像中氧气的体积分数变化，结合空气的成分、燃烧的特点等知识，逐一判断每个选项的正确性：首先明确实验初始集气瓶内为空气，氧气约占21%；再对比木条、蜡烛熄灭后剩余氧气的体积分数；同时要考虑集气瓶内除氧气外还有氮气、稀有气体等其他气体，不能忽略这些成分；最后结合空气中氧气含量测定实验的要求，判断蜡烛是否适用。
【解析】A选项：实验开始时，两集气瓶内均为空气，空气中氧气的体积分数约为21%，该说法正确；B选项：由图2可知，木条熄灭后甲集气瓶内氧气体积分数为11.7%，蜡烛熄灭后乙集气瓶内氧气体积分数为15.8%，因此两者熄灭后氧气体积分数甲＜乙，该说法正确；C选项：70s时甲集气瓶内氧气体积分数为11.7%，集气瓶内还含有氮气、稀有气体等其他气体，因此二氧化碳的体积分数不可能为88.3%，该说法错误；D选项：蜡烛熄灭后集气瓶内仍有15.8%的氧气剩余，说明蜡烛燃烧不能将装置内的氧气完全耗尽，因此不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验，该说法正确。
【答案】C
【知识点】燃烧与氧气的关系、空气中氧气含量的测定、实验数据分析
【点评】本题通过对比木条和蜡烛燃烧时氧气含量的变化，考查学生对实验数据的分析能力，需注意集气瓶内气体成分的多样性，避免忽略氮气等其他气体，同时明确空气中氧气含量测定实验的药品要求（需能将氧气完全耗尽），是一道基础的实验分析题。
【难度系数】0.5
【解析】A选项：实验开始时，两集气瓶内均为空气，空气中氧气的体积分数约为21%，该说法正确；B选项：由图2可知，木条熄灭后甲集气瓶内氧气体积分数为11.7%，蜡烛熄灭后乙集气瓶内氧气体积分数为15.8%，因此两者熄灭后氧气体积分数甲＜乙，该说法正确；C选项：70s时甲集气瓶内氧气体积分数为11.7%，集气瓶内还含有氮气、稀有气体等其他气体，因此二氧化碳的体积分数不可能为88.3%，该说法错误；D选项：蜡烛熄灭后集气瓶内仍有15.8%的氧气剩余，说明蜡烛燃烧不能将装置内的氧气完全耗尽，因此不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验，该说法正确。
【答案】C
【知识点】燃烧与氧气的关系、空气中氧气含量的测定、实验数据分析
【点评】本题通过对比木条和蜡烛燃烧时氧气含量的变化，考查学生对实验数据的分析能力，需注意集气瓶内气体成分的多样性，避免忽略氮气等其他气体，同时明确空气中氧气含量测定实验的药品要求（需能将氧气完全耗尽），是一道基础的实验分析题。
【难度系数】0.5
10. 如图是某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置。在具支试管(容积大约 120 mL)中铺上一层玻璃棉,用于保护反应管。注射器提前连接好,装入 100 mL 水,实验时,将橡皮塞取下,取足量的白磷放入具支试管底部的玻璃棉上,塞紧橡皮塞并用拇指压住,在试管底部稍微加热,白磷燃烧。回答下列问题：
(1)待反应结束,装置完全冷却后,注射器内的水进入具支试管的体积约为
若进水量偏小,可能的原因是
(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是
(3)具支试管中剩下的气体主要是哪种气体?
(4)你认为该实验设计的优点是
(1)待反应结束,装置完全冷却后,注射器内的水进入具支试管的体积约为
24
mL。因此得出结论：氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$
。若进水量偏小,可能的原因是
装置漏气
。(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是
白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度
。(3)具支试管中剩下的气体主要是哪种气体?
氮气
,其化学符号表示为$\ce{N_{2}}$
,该实验说明这种气体具有的物理性质是难溶于水
;化学性质是不燃烧、不支持燃烧
。(4)你认为该实验设计的优点是
比较环保,误差小
。答案
10. (1)24 氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$ 装置漏气 (2)白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度 (3)氮气 $\ce{N_{2}}$ 难溶于水 不燃烧、不支持燃烧 (4)比较环保,误差小
解析:(1)白磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器中的水进入具支试管,进入水的体积就是消耗氧气的体积,注射器内的水进入具支试管的体积约为$120\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=24\ \mathrm{mL}$,从而得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;若进水量偏小,可能的原因是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积。(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度。(3)空气中主要含氮气和氧气,白磷燃烧将装置内氧气耗尽,故剩余气体主要是氮气,氮气的化学式为$\ce{N_{2}}$;进入水的体积约占试管内空气体积的$\frac{1}{5}$,说明氮气难溶于水,白磷足量,氧气耗尽后,白磷熄灭,说明氮气不燃烧、不支持燃烧,难溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质。(4)该实验在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,且可通过注射器直接读出进入试管中水的体积,从而得出消耗氧气的体积,误差小。
解析:(1)白磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器中的水进入具支试管,进入水的体积就是消耗氧气的体积,注射器内的水进入具支试管的体积约为$120\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=24\ \mathrm{mL}$,从而得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;若进水量偏小,可能的原因是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积。(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度。(3)空气中主要含氮气和氧气,白磷燃烧将装置内氧气耗尽,故剩余气体主要是氮气,氮气的化学式为$\ce{N_{2}}$;进入水的体积约占试管内空气体积的$\frac{1}{5}$,说明氮气难溶于水,白磷足量,氧气耗尽后,白磷熄灭,说明氮气不燃烧、不支持燃烧,难溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质。(4)该实验在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,且可通过注射器直接读出进入试管中水的体积,从而得出消耗氧气的体积,误差小。
解析
【分析】
本题是测定空气中氧气含量的实验，解题思路为：利用白磷燃烧消耗具支试管内的氧气，使装置内压强减小，根据氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$计算进入水的体积；分析进水量偏小的原因需从装置气密性、冷却情况等角度思考；活塞的运动变化结合燃烧放热和氧气消耗导致的压强变化分析；剩余气体的性质根据实验现象推导；实验优点从密闭性、环保性、误差控制等方面评价。
【解析】
(1) 具支试管容积约120 mL，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，则消耗氧气的体积为$120\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=24\ \mathrm{mL}$，因此反应结束冷却后，注射器内进入具支试管的水体积约为24 mL，由此得出结论：氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$。若进水量偏小，可能是装置漏气，冷却过程中外界空气进入装置，导致压强差减小，进水量不足。
(2) 白磷燃烧放出热量，使装置内气体受热膨胀，压强增大幅度超过了因氧气消耗导致的压强减小幅度，因此活塞先向左运动。
(3) 空气主要由氮气和氧气组成，氧气被白磷完全消耗后，剩余气体主要是氮气，化学符号为$\ce{N_{2}}$；水进入后剩余大量气体，说明氮气难溶于水；白磷在剩余气体中熄灭，说明氮气不燃烧、也不支持燃烧。
(4) 该实验在密闭装置中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保；同时可通过注射器直接读取进入水的体积，误差较小。
【答案】
(1)24；氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；装置漏气 (2)白磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度 (3)氮气；$\ce{N_{2}}$；难溶于水；不燃烧、不支持燃烧 (4)比较环保，误差小
【知识点】
空气中氧气含量测定；氮气的性质；实验评价
【点评】
本题通过改进的实验装置考查空气中氧气含量的测定，结合实验现象分析压强变化、气体性质及误差原因，注重实验设计的环保性与准确性，是对测定空气组成实验的综合应用。
【难度系数】
0.6
本题是测定空气中氧气含量的实验，解题思路为：利用白磷燃烧消耗具支试管内的氧气，使装置内压强减小，根据氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$计算进入水的体积；分析进水量偏小的原因需从装置气密性、冷却情况等角度思考；活塞的运动变化结合燃烧放热和氧气消耗导致的压强变化分析；剩余气体的性质根据实验现象推导；实验优点从密闭性、环保性、误差控制等方面评价。
【解析】
(1) 具支试管容积约120 mL，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，则消耗氧气的体积为$120\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=24\ \mathrm{mL}$，因此反应结束冷却后，注射器内进入具支试管的水体积约为24 mL，由此得出结论：氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$。若进水量偏小，可能是装置漏气，冷却过程中外界空气进入装置，导致压强差减小，进水量不足。
(2) 白磷燃烧放出热量，使装置内气体受热膨胀，压强增大幅度超过了因氧气消耗导致的压强减小幅度，因此活塞先向左运动。
(3) 空气主要由氮气和氧气组成，氧气被白磷完全消耗后，剩余气体主要是氮气，化学符号为$\ce{N_{2}}$；水进入后剩余大量气体，说明氮气难溶于水；白磷在剩余气体中熄灭，说明氮气不燃烧、也不支持燃烧。
(4) 该实验在密闭装置中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保；同时可通过注射器直接读取进入水的体积，误差较小。
【答案】
(1)24；氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；装置漏气 (2)白磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀导致压强增大幅度超过因燃烧消耗氧气而导致压强减小幅度 (3)氮气；$\ce{N_{2}}$；难溶于水；不燃烧、不支持燃烧 (4)比较环保，误差小
【知识点】
空气中氧气含量测定；氮气的性质；实验评价
【点评】
本题通过改进的实验装置考查空气中氧气含量的测定，结合实验现象分析压强变化、气体性质及误差原因，注重实验设计的环保性与准确性，是对测定空气组成实验的综合应用。
【难度系数】
0.6
