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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。
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。
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。
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。
