7. 实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量(铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜;实验中忽略固体体积的影响)。对于图1、图2实验,下列说法正确的是(

A.图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替
B.图2实验:若铜粉量不足会使测量值偏大
C.图1实验:弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大
D.图2实验:连接好装置,推动注射器甲的活塞,松开手后,活塞回到原刻度,说明装置气密性良好
C
)A.图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替
B.图2实验:若铜粉量不足会使测量值偏大
C.图1实验:弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大
D.图2实验:连接好装置,推动注射器甲的活塞,松开手后,活塞回到原刻度,说明装置气密性良好
答案
7. C
解析
【分析】
要判断各选项正误,需结合测定空气中氧气含量的实验原理(利用物质与氧气反应消耗氧气,使装置内压强变化,从而确定氧气体积),以及反应物特点、实验操作的误差分析、气密性检查方法,逐一分析选项:
1. 明确实验要求:反应物需能与氧气反应,且生成物为固体(避免气体干扰压强变化);
2. 对每个选项,结合实验原理和操作细节,判断对错。
【解析】
选项A:硫粉与氧气反应生成二氧化硫气体,反应后装置内压强无明显变化,无法准确测定氧气含量,不能用硫粉代替红磷或铜粉,A错误;
选项B:图2实验中,铜粉量不足时,无法完全消耗装置内的氧气,会导致测得的氧气体积偏小,测量值偏小,B错误;
选项C:图1实验中,弹簧夹未夹紧,红磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀,部分气体从导管逸出,冷却后装置内压强减小更多,进入集气瓶的水体积偏大,测量结果偏大,C正确;
选项D:图2装置的气密性检查,仅推动注射器甲的活塞,松开手活塞回到原刻度,只能说明甲注射器的气密性,无法证明整个装置(含试管、乙注射器)的气密性良好,D错误。
【答案】
C
【知识点】
空气中氧气含量测定;装置气密性检查;物质的化学性质
【点评】
本题围绕测定空气中氧气含量的两套装置展开,考查实验原理、反应物选择、误差分析及气密性检查,是化学实验的重点题型,需学生理解实验设计逻辑和误差产生原因。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误,需结合测定空气中氧气含量的实验原理(利用物质与氧气反应消耗氧气,使装置内压强变化,从而确定氧气体积),以及反应物特点、实验操作的误差分析、气密性检查方法,逐一分析选项:
1. 明确实验要求:反应物需能与氧气反应,且生成物为固体(避免气体干扰压强变化);
2. 对每个选项,结合实验原理和操作细节,判断对错。
【解析】
选项A:硫粉与氧气反应生成二氧化硫气体,反应后装置内压强无明显变化,无法准确测定氧气含量,不能用硫粉代替红磷或铜粉,A错误;
选项B:图2实验中,铜粉量不足时,无法完全消耗装置内的氧气,会导致测得的氧气体积偏小,测量值偏小,B错误;
选项C:图1实验中,弹簧夹未夹紧,红磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀,部分气体从导管逸出,冷却后装置内压强减小更多,进入集气瓶的水体积偏大,测量结果偏大,C正确;
选项D:图2装置的气密性检查,仅推动注射器甲的活塞,松开手活塞回到原刻度,只能说明甲注射器的气密性,无法证明整个装置(含试管、乙注射器)的气密性良好,D错误。
【答案】
C
【知识点】
空气中氧气含量测定;装置气密性检查;物质的化学性质
【点评】
本题围绕测定空气中氧气含量的两套装置展开,考查实验原理、反应物选择、误差分析及气密性检查,是化学实验的重点题型,需学生理解实验设计逻辑和误差产生原因。
【难度系数】
0.5
8.空气是人类赖以生存的宝贵资源,某校化学兴趣小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】捕捉空气
(1)人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,也就没有生机勃
勃的地球。下列能证明空气的存在的是
A.用打气筒给气球充气
B.用一个注射器在空气中抽拉一下,再向水中推挤
C.把一个塑料袋系住袋口,用双手挤压塑料袋
D.用鼻子闻、用眼睛观察
【任务二】探究空气中氧气的含量
如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

(2)写出红磷燃烧的文字表达式:
(3)实验原理:由于红磷燃烧只消耗空气中的
(4)实验过程:
①连接装置,
②用弹簧夹夹紧橡皮管。
③点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。
④燃烧结束,
⑤观察并记录水面的变化情况。
(5)为了更好地理解空气中氧气含量测定的压强变化,项目小组同学在老师的指导下利用压强传感器等仪器实时测定红磷燃烧实验装置内的压强变化。(图1是利用压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内压强变化的实验装置。图2是实验过程中,集气瓶内压强变化曲线)


结合图1实验,解释图2中BC段压强上升的原因:
(6)查阅资料得知“铜+氧气$\xrightarrow{\mathrm{加热}}$氧化铜”。乙同学又设计了如图3所示的两种装置测定空气中氧气含量,请结合图示回答有关问题。

①装置一和装置二中气球的位置不同,装置二更合理,理由是
②用合适装置进行实验,并记录了如表实验数据。

根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为
【任务一】捕捉空气
(1)人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,也就没有生机勃
勃的地球。下列能证明空气的存在的是
ABC
。A.用打气筒给气球充气
B.用一个注射器在空气中抽拉一下,再向水中推挤
C.把一个塑料袋系住袋口,用双手挤压塑料袋
D.用鼻子闻、用眼睛观察
【任务二】探究空气中氧气的含量
如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(2)写出红磷燃烧的文字表达式:
红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。(3)实验原理:由于红磷燃烧只消耗空气中的
氧气
,使瓶内压强
减小,烧杯中的水倒吸到集气瓶中。进入水的体积就是消耗氧气的体积,进而粗略测得空气中氧气的含量。试想能否用蜡烛、木炭代替红磷进行实验?请说明理由:不能,蜡烛和木炭燃烧会产生二氧化碳气体,难以形成压强差
。(4)实验过程:
①连接装置,
检查装置气密性
。②用弹簧夹夹紧橡皮管。
③点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。
④燃烧结束,
充分冷却至室温后,打开弹簧夹
。⑤观察并记录水面的变化情况。
(5)为了更好地理解空气中氧气含量测定的压强变化,项目小组同学在老师的指导下利用压强传感器等仪器实时测定红磷燃烧实验装置内的压强变化。(图1是利用压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内压强变化的实验装置。图2是实验过程中,集气瓶内压强变化曲线)
结合图1实验,解释图2中BC段压强上升的原因:
红磷燃烧放热,气体受热膨胀
。(6)查阅资料得知“铜+氧气$\xrightarrow{\mathrm{加热}}$氧化铜”。乙同学又设计了如图3所示的两种装置测定空气中氧气含量,请结合图示回答有关问题。
①装置一和装置二中气球的位置不同,装置二更合理,理由是
更有利于气体流动,从而使氧气完全反应
。②用合适装置进行实验,并记录了如表实验数据。
根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为
15%
,测定结果存在误差的可能原因是使用的铜粉量不足(或没有反复推拉注射器的活塞,装置内氧气没有充分反应;没有冷却至室温就读数;装置气密性不好,冷却时外界空气进入等,合理即可)
(写出一点即可)。答案
8. (1) ABC
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 氧气 压强
不能,蜡烛和木炭燃烧会产生二氧化碳气体,难以形成压强差
(4) ①检查装置气密性 ④充分冷却至室温后,打开弹簧夹
(5) 红磷燃烧放热,气体受热膨胀
(6) ①更有利于气体流动,从而使氧气完全反应 ②15% 使用的铜粉量不足(或没有反复推拉注射器的活塞,装置内氧气没有充分反应;没有冷却至室温就读数;装置气密性不好,冷却时外界空气进入等,合理即可)
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 氧气 压强
不能,蜡烛和木炭燃烧会产生二氧化碳气体,难以形成压强差
(4) ①检查装置气密性 ④充分冷却至室温后,打开弹簧夹
(5) 红磷燃烧放热,气体受热膨胀
(6) ①更有利于气体流动,从而使氧气完全反应 ②15% 使用的铜粉量不足(或没有反复推拉注射器的活塞,装置内氧气没有充分反应;没有冷却至室温就读数;装置气密性不好,冷却时外界空气进入等,合理即可)
解析
【分析】
本题围绕空气的探究展开,需结合空气的性质、空气中氧气含量测定的实验原理、操作步骤等知识点逐一分析:
1. 证明空气存在:利用空气占据空间等性质,分析各选项是否能体现空气的存在;
2. 红磷燃烧的文字表达式:明确反应物、生成物和反应条件;
3. 测定氧气含量的原理:红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小,蜡烛、木炭燃烧生成气体无法形成明显压强差;
4. 实验步骤:测定气体含量的实验需先检查装置气密性,反应后冷却至室温再打开弹簧夹;
5. 压强变化分析:红磷燃烧放热导致气体受热膨胀,使压强上升;
6. 改进装置的合理性:气球位置影响气体流动,装置二更利于氧气完全反应;氧气体积分数计算需根据气体体积变化,误差原因从药品量、装置气密性等方面分析。
【解析】
(1) 选项A:打气筒给气球充气,气球鼓起,说明空气进入气球,证明空气存在;选项B:注射器抽空气后向水中推挤,有气泡冒出,说明空气存在;选项C:挤压系住袋口的塑料袋,塑料袋变形,说明空气占据空间,证明空气存在;选项D:空气无色无味,无法通过闻或观察证明其存在,故选ABC。
(2) 红磷在点燃条件下与氧气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。
(3) 红磷燃烧只消耗空气中的氧气,使集气瓶内气体减少,压强减小,烧杯中水倒吸;不能用蜡烛、木炭代替,因为它们燃烧会产生二氧化碳气体,瓶内压强变化不明显,难以形成足够的压强差。
(4) 实验前需连接装置后检查装置气密性,防止装置漏气影响实验结果;燃烧结束后需充分冷却至室温再打开弹簧夹,避免气体受热膨胀导致测量结果偏小。
(5) BC段压强上升是因为红磷燃烧放热,使集气瓶内气体受热膨胀,压强增大。
(6) ①装置二的气球在另一端,更有利于气体流动,能让氧气与铜粉充分接触,使氧气完全反应;②根据实验数据,氧气体积分数为15%,误差原因可能是铜粉量不足,无法将氧气完全消耗(或未反复推拉注射器活塞、未冷却至室温就读数、装置气密性不好等)。
【答案】
8. (1) ABC
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 氧气;压强;不能,蜡烛和木炭燃烧会产生二氧化碳气体,难以形成压强差
(4) ①检查装置气密性;④充分冷却至室温后,打开弹簧夹
(5) 红磷燃烧放热,气体受热膨胀
(6) ①更有利于气体流动,从而使氧气完全反应;②15%;使用的铜粉量不足(或没有反复推拉注射器的活塞,装置内氧气没有充分反应;没有冷却至室温就读数;装置气密性不好,冷却时外界空气进入等,合理即可)
【知识点】
空气的存在证明;空气中氧气含量的测定;实验操作注意事项
【点评】
本题以空气探究为主题,涵盖空气的性质、氧气含量测定的实验原理、操作步骤及误差分析等核心知识点,注重实验细节的考查,要求学生掌握基础实验的逻辑和要点,是化学学科中关于空气部分的典型题目。
【难度系数】
0.6
本题围绕空气的探究展开,需结合空气的性质、空气中氧气含量测定的实验原理、操作步骤等知识点逐一分析:
1. 证明空气存在:利用空气占据空间等性质,分析各选项是否能体现空气的存在;
2. 红磷燃烧的文字表达式:明确反应物、生成物和反应条件;
3. 测定氧气含量的原理:红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小,蜡烛、木炭燃烧生成气体无法形成明显压强差;
4. 实验步骤:测定气体含量的实验需先检查装置气密性,反应后冷却至室温再打开弹簧夹;
5. 压强变化分析:红磷燃烧放热导致气体受热膨胀,使压强上升;
6. 改进装置的合理性:气球位置影响气体流动,装置二更利于氧气完全反应;氧气体积分数计算需根据气体体积变化,误差原因从药品量、装置气密性等方面分析。
【解析】
(1) 选项A:打气筒给气球充气,气球鼓起,说明空气进入气球,证明空气存在;选项B:注射器抽空气后向水中推挤,有气泡冒出,说明空气存在;选项C:挤压系住袋口的塑料袋,塑料袋变形,说明空气占据空间,证明空气存在;选项D:空气无色无味,无法通过闻或观察证明其存在,故选ABC。
(2) 红磷在点燃条件下与氧气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。
(3) 红磷燃烧只消耗空气中的氧气,使集气瓶内气体减少,压强减小,烧杯中水倒吸;不能用蜡烛、木炭代替,因为它们燃烧会产生二氧化碳气体,瓶内压强变化不明显,难以形成足够的压强差。
(4) 实验前需连接装置后检查装置气密性,防止装置漏气影响实验结果;燃烧结束后需充分冷却至室温再打开弹簧夹,避免气体受热膨胀导致测量结果偏小。
(5) BC段压强上升是因为红磷燃烧放热,使集气瓶内气体受热膨胀,压强增大。
(6) ①装置二的气球在另一端,更有利于气体流动,能让氧气与铜粉充分接触,使氧气完全反应;②根据实验数据,氧气体积分数为15%,误差原因可能是铜粉量不足,无法将氧气完全消耗(或未反复推拉注射器活塞、未冷却至室温就读数、装置气密性不好等)。
【答案】
8. (1) ABC
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 氧气;压强;不能,蜡烛和木炭燃烧会产生二氧化碳气体,难以形成压强差
(4) ①检查装置气密性;④充分冷却至室温后,打开弹簧夹
(5) 红磷燃烧放热,气体受热膨胀
(6) ①更有利于气体流动,从而使氧气完全反应;②15%;使用的铜粉量不足(或没有反复推拉注射器的活塞,装置内氧气没有充分反应;没有冷却至室温就读数;装置气密性不好,冷却时外界空气进入等,合理即可)
【知识点】
空气的存在证明;空气中氧气含量的测定;实验操作注意事项
【点评】
本题以空气探究为主题,涵盖空气的性质、氧气含量测定的实验原理、操作步骤及误差分析等核心知识点,注重实验细节的考查,要求学生掌握基础实验的逻辑和要点,是化学学科中关于空气部分的典型题目。
【难度系数】
0.6
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