6. 某化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行实验探究。
(1)讨论后同学认为,选择的药品既要消耗氧气,又不能与空气中的其他成分反应且生成物为固体。他们应该选择
A. 蜡烛 B. 红磷 C. 木炭

(2)实验过程中,燃烧匙要迅速伸入集气瓶中,理由是
(3)红磷熄灭后,集气瓶内剩余的气体主要是
(1)讨论后同学认为,选择的药品既要消耗氧气,又不能与空气中的其他成分反应且生成物为固体。他们应该选择
B
(填字母)。A. 蜡烛 B. 红磷 C. 木炭
(2)实验过程中,燃烧匙要迅速伸入集气瓶中,理由是
防止瓶内空气受热膨胀逸出
;实验结束后,发现集气瓶中的进水量不足$\frac{1}{5}$的原因可能是红磷不足(或未完全冷却至室温或装置漏气)(合理即可)
。(3)红磷熄灭后,集气瓶内剩余的气体主要是
氮气
,体现了该气体具有不可燃,不助燃,不溶于水
的性质。答案
6. (1) B (2) 防止瓶内空气受热膨胀逸出 红磷不足(或未完全冷却至室温或装置漏气)(合理即可) (3) 氮气 不可燃,不助燃,不溶于水
解析
【分析】
本题围绕空气中氧气含量测定实验展开,需结合实验原理、药品选择要求、操作注意事项、误差分析及剩余气体性质解题。(1)根据药品需满足的条件分析选项;(2)从操作对瓶内气体的影响分析迅速伸入的原因,进水量不足的原因从药品量、装置气密性、温度等角度分析;(3)结合空气成分和实验现象推导剩余气体及性质。
【解析】
(1)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,木炭燃烧生成二氧化碳,二者生成物均为气体,不符合要求;红磷燃烧生成五氧化二磷固体,且只与氧气反应,符合条件,故选B。
(2)若燃烧匙伸入过慢,瓶内空气受热膨胀逸出,会导致进水量偏大,因此迅速伸入是为防止瓶内空气受热膨胀逸出。进水量不足$\frac{1}{5}$的原因:红磷量不足,无法耗尽氧气;装置漏气,外界空气进入使压强差偏小;未冷却至室温就打开弹簧夹,瓶内温度高、压强未降至足够低(合理即可)。
(3)空气主要成分为氮气和氧气,氧气被消耗后,剩余主要气体是氮气;红磷熄灭说明氮气不可燃、不助燃,水进入后氮气未明显减少,体现氮气难溶于水的性质。
【答案】
(1) B (2) 防止瓶内空气受热膨胀逸出;红磷不足(或装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹等合理答案) (3) 氮气;不燃烧、不支持燃烧,难溶于水
【知识点】
空气中氧气含量测定,氮气性质,红磷燃烧实验
【点评】
本题是空气中氧气含量测定的基础实验题,重点考查实验药品选择、操作注意事项、误差分析及剩余气体性质,属于化学实验核心基础内容,需掌握实验关键细节。
【难度系数】
0.6
本题围绕空气中氧气含量测定实验展开,需结合实验原理、药品选择要求、操作注意事项、误差分析及剩余气体性质解题。(1)根据药品需满足的条件分析选项;(2)从操作对瓶内气体的影响分析迅速伸入的原因,进水量不足的原因从药品量、装置气密性、温度等角度分析;(3)结合空气成分和实验现象推导剩余气体及性质。
【解析】
(1)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,木炭燃烧生成二氧化碳,二者生成物均为气体,不符合要求;红磷燃烧生成五氧化二磷固体,且只与氧气反应,符合条件,故选B。
(2)若燃烧匙伸入过慢,瓶内空气受热膨胀逸出,会导致进水量偏大,因此迅速伸入是为防止瓶内空气受热膨胀逸出。进水量不足$\frac{1}{5}$的原因:红磷量不足,无法耗尽氧气;装置漏气,外界空气进入使压强差偏小;未冷却至室温就打开弹簧夹,瓶内温度高、压强未降至足够低(合理即可)。
(3)空气主要成分为氮气和氧气,氧气被消耗后,剩余主要气体是氮气;红磷熄灭说明氮气不可燃、不助燃,水进入后氮气未明显减少,体现氮气难溶于水的性质。
【答案】
(1) B (2) 防止瓶内空气受热膨胀逸出;红磷不足(或装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹等合理答案) (3) 氮气;不燃烧、不支持燃烧,难溶于水
【知识点】
空气中氧气含量测定,氮气性质,红磷燃烧实验
【点评】
本题是空气中氧气含量测定的基础实验题,重点考查实验药品选择、操作注意事项、误差分析及剩余气体性质,属于化学实验核心基础内容,需掌握实验关键细节。
【难度系数】
0.6
7. 如图1是某兴趣小组测定空气中氧气含量的改进实验。(已知:铜丝导热性好,白磷在$40\ °\mathrm{C}$时即燃烧,其燃烧现象和产物与红磷一致)
【实验步骤】① 测量试管的容积;② 检查装置气密性;③ 将足量白磷置于试管底部,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;④ 用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察;⑤ 燃烧结束后,打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思交流】(1)铜丝的作用是
(2)经测量试管容积为$40\ \mathrm{mL}$,加热前注射器活塞至少应调到
【拓展延伸】小红同学利用气压传感器按照课本实验装置测定红磷燃烧时集气瓶内气压的变化,实验装置如图2所示,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,集气瓶内气压的变化情况如图3所示。
(3)$BC$段气压增大的主要原因是:温度升高导致的气压变化量
(4)$CD$段压强减小的原因有
(5)若在$G$点时就打开止水夹,则会导致测量结果



【实验步骤】① 测量试管的容积;② 检查装置气密性;③ 将足量白磷置于试管底部,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;④ 用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察;⑤ 燃烧结束后,打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思交流】(1)铜丝的作用是
导热,引燃白磷
。(2)经测量试管容积为$40\ \mathrm{mL}$,加热前注射器活塞至少应调到
8
(填整数)$\mathrm{mL}$以上。【拓展延伸】小红同学利用气压传感器按照课本实验装置测定红磷燃烧时集气瓶内气压的变化,实验装置如图2所示,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,集气瓶内气压的变化情况如图3所示。
(3)$BC$段气压增大的主要原因是:温度升高导致的气压变化量
大于
(填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。(4)$CD$段压强减小的原因有
氧气被消耗
,温度降低
。(5)若在$G$点时就打开止水夹,则会导致测量结果
偏小
(填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。答案
7. (1) 导热,引燃白磷 (2) 8 (3) 大于 (4) 氧气被消耗 温度降低 (5) 偏小
解析
【分析】
本题围绕空气中氧气含量测定的实验展开,需结合实验原理、物质性质及气压变化规律分析各问题:
1. 铜丝的作用:利用其导热性传递热量,使白磷达到着火点从而引燃白磷;
2. 注射器活塞的调整:试管容积为40mL,空气中氧气体积约占1/5,即氧气量为8mL,反应后试管内压强减小,需提前在注射器预留对应体积,故活塞至少调至8mL;
3. BC段气压变化:红磷燃烧放热使气压增大,氧气消耗使气压减小,BC段气压增大说明温度升高的气压变化量大于氧气减少的;
4. CD段压强减小:红磷燃烧结束后,温度冷却至室温,同时氧气被消耗,导致瓶内压强减小;
5. G点打开止水夹的影响:G点未冷却,瓶内温度高、气压偏大,进入的水体积偏小,测量结果偏小。
【解析】
(1)铜丝具有良好的导热性,加热粗铜丝时,热量通过铜丝传递给白磷,使白磷温度达到其着火点(40℃)而燃烧,故铜丝的作用是导热,引燃白磷;
(2)空气中氧气的体积分数约为1/5,试管容积为40mL,则试管内氧气的体积为$40\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5} = 8\ \mathrm{mL}$;实验中用弹簧夹夹紧胶皮管,反应后试管内压强减小,注射器活塞会向试管方向移动,因此加热前注射器活塞至少应调到8mL以上;
(3)BC段气压增大,是因为红磷燃烧放热使装置内温度升高,气压增大;同时红磷燃烧消耗氧气使气压减小,BC段整体气压增大,说明温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量;
(4)CD段压强减小,原因一是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气压减小;二是红磷燃烧结束后,装置温度逐渐冷却至室温,气压也随之减小;
(5)G点时装置未冷却至室温,瓶内温度较高,气压比冷却至室温时偏大,此时打开止水夹,进入集气瓶的水的体积会偏小,导致测量结果偏小。
【答案】
(1) 导热,引燃白磷 (2) 8 (3) 大于 (4) 氧气被消耗;温度降低 (5) 偏小
【知识点】
空气中氧气含量测定;燃烧的条件;气压变化分析
【点评】
本题通过改进实验和气压变化图像,考查空气中氧气含量测定的原理、实验操作及误差分析,需结合物质性质和气压变化规律解题,注重实验细节的理解与应用。
【难度系数】
0.3
本题围绕空气中氧气含量测定的实验展开,需结合实验原理、物质性质及气压变化规律分析各问题:
1. 铜丝的作用:利用其导热性传递热量,使白磷达到着火点从而引燃白磷;
2. 注射器活塞的调整:试管容积为40mL,空气中氧气体积约占1/5,即氧气量为8mL,反应后试管内压强减小,需提前在注射器预留对应体积,故活塞至少调至8mL;
3. BC段气压变化:红磷燃烧放热使气压增大,氧气消耗使气压减小,BC段气压增大说明温度升高的气压变化量大于氧气减少的;
4. CD段压强减小:红磷燃烧结束后,温度冷却至室温,同时氧气被消耗,导致瓶内压强减小;
5. G点打开止水夹的影响:G点未冷却,瓶内温度高、气压偏大,进入的水体积偏小,测量结果偏小。
【解析】
(1)铜丝具有良好的导热性,加热粗铜丝时,热量通过铜丝传递给白磷,使白磷温度达到其着火点(40℃)而燃烧,故铜丝的作用是导热,引燃白磷;
(2)空气中氧气的体积分数约为1/5,试管容积为40mL,则试管内氧气的体积为$40\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5} = 8\ \mathrm{mL}$;实验中用弹簧夹夹紧胶皮管,反应后试管内压强减小,注射器活塞会向试管方向移动,因此加热前注射器活塞至少应调到8mL以上;
(3)BC段气压增大,是因为红磷燃烧放热使装置内温度升高,气压增大;同时红磷燃烧消耗氧气使气压减小,BC段整体气压增大,说明温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量;
(4)CD段压强减小,原因一是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气压减小;二是红磷燃烧结束后,装置温度逐渐冷却至室温,气压也随之减小;
(5)G点时装置未冷却至室温,瓶内温度较高,气压比冷却至室温时偏大,此时打开止水夹,进入集气瓶的水的体积会偏小,导致测量结果偏小。
【答案】
(1) 导热,引燃白磷 (2) 8 (3) 大于 (4) 氧气被消耗;温度降低 (5) 偏小
【知识点】
空气中氧气含量测定;燃烧的条件;气压变化分析
【点评】
本题通过改进实验和气压变化图像,考查空气中氧气含量测定的原理、实验操作及误差分析,需结合物质性质和气压变化规律解题,注重实验细节的理解与应用。
【难度系数】
0.3
登录