组卷网 > 初中化学综合库 > 身边的化学物质 > 空气 > 空气的组成 > 测定空气中氧气含量实验的改进
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:550 题号:10717241
经过一年的学习,同学们的化学探究能力得到了明显提升。兴趣小组想深入探究人体呼出气体的成分,进行如下活动:
   
【活动一】探究人体呼出气体中是否含有CO2
向装有呼出气体的集气瓶中滴加少量澄清石灰水,振荡后观察到___________,结论:人体呼出气体中含有CO2
【活动二】探究人体呼出气体中CO2的体积分数
兴趣小组同学用图1所示装置进行实验。(锥形瓶内充满人体呼出的气体)实验前注射器内液体体积为50mL,向锥形瓶内注入少量液体后,注射器内的液体开始被自动吸入锥形瓶,充分反应后,注射器内NaOH溶液的体积为30mL。
小亮同学提出疑问:锥形瓶内CO2是否反应完?
同学们展开了激烈的讨论,设计实验并证明锥形瓶内无色溶液中确实含有NaOH,得出锥形瓶内CO2已反应完。
实验步骤实验现象实验结论
①取少量锥形瓶内无色溶液于试管中,加入___________
②过滤,向滤液中滴加几滴酚酞溶液
____________
____________
无色溶液中含有NaOH
结论:人体呼出气体中CO2的体积分数为___________
【活动三】探究人体呼出气体中O2的体积分数兴趣小组同学用图2所示装置进行实验。
   
(注射器及玻璃管内充满人体呼出的气体)
①实验中需反复推拉注射器的目的是___________
②在操作中如何判断装置中的O2是否反应完?___________
结论:人体呼出气体中O2的体积分数为16%。
【实验反思】活动三所用方法与教科书上“测定空气里O2的含量”的方法相比,其优点是:_________(答一点即可)。

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
【实验步骤】
实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

【实验现象】
实验1中,红磷燃烧的主要现象是_____;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是____,若发现进入装置中的水少于五分之一,可能的原因是____
【分析实验】
(1)连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,___(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是___

(2)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是____________(写两点)。
【拓展延伸】分别用红磷(曲线①)和白磷(曲线②)燃烧测定密闭容器中氧气的含量,实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示:

(3)根据曲线分析,红磷与白磷,哪个消耗氧气的能力更强,并说明原因__________
(4)实验结束后,小明得出结论,只要有氧气参加,红磷和白磷就能继续燃烧,请分析该结论是否正确,并说明原因_______
2020-05-05更新 | 1083次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】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】解剖空气
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:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内_______减小,烧杯中水倒吸到集气瓶中。进入水的体积就是消耗氧气的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
(4)实验过程:
①连接装置,_______
②用止水夹夹紧橡皮管;
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)为了帮助学生更好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气压变化的实验装置。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+氧气氧化铜”。乙同学又设计了如图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_______
②用合适的装置进行实验,并记录了如表实验数据:
硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积反应前注射器中空气体积充分反应后注射器中气体体积
25mL15mL9mL
根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为_______,测定结果存在误差的可能原因是_______(写出一点即可)。
2024-01-31更新 | 280次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐3】学习了氧气的知识,兴趣小组同学对氧气在生活中的应用进行了研究。
(一)小丽研究了家中的家用制氧机(如图1)。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气;减压时,分子筛将所吸附的氮气排放,整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
   
(1)实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气
【实验记录】
实验步骤实验现象反应的符号表达式
取一只250mL的集气瓶,用_______法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中木炭燃烧得更旺________
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是____
(2)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量
同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置,进行实验,并重复多次。请补充完善实验记录。
【实验记录】
实验操作主要实验现象实验结论及解释
检查_____/情况良好
加入药品,将装置连接固定//
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和bA中水进入到B中,B中水的体积为200mL收集_____mL气体
用凸透镜聚光引燃白磷燃烧,产生大量白烟/
待白磷熄灭并冷却到室温,打开弹簧夹b。______小丽收集的气体不是纯净的氧气
【数据记录】
实验次序12345
B中剩余水体积/mL10042394138
【数据处理】已知,在如表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为____%。
【实验反思】①这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于_____(填“物理变化”或“化学变化”)
②导致第1组数据产生较大误差的可能原因是_____
(二)小美听说防毒面罩使用时也能产生氧气,于是进行研究,发现家用防毒面罩中有一种淡黄色粉末。现对其成分和作用进行探究。
提出问题】淡黄色固体是什么?
查阅资料
(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应生成氢氧化钠和一种气体。
设计实验
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
①经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是____(不定项选择)。
A 操作简单               B 无实验污染                 C 节约能源
实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中
②若无现象,则此粉末为____
③若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是___,同时发现烧杯中出现气泡,说明反应___(填吸热或放热)。
   
实验结论】经检验,实验产生的气泡是氧气,淡黄色粉末是过氧化钠。请写出它与水反应的文字表达式:_______
2020-10-20更新 | 100次组卷
共计 平均难度:一般