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:0.65 引用次数:67 题号:12050017
某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。

【查阅资料】白磷的着火点40℃。
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
【现象分析】
(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,说明燃烧不能缺少的一个条件是_______,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体_______燃烧(填“支持”或“不支持”)。写出白磷燃烧的化学方程式:_______
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是_______
(3)将白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象是:①注射器中的水自动喷射出来 ②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是:①_______;②_______
【交流反思】(1)为什么不用铁来测定,用化学方程式表示_______
(2)此处设计与课本上设计相比优点是(写一条)_______

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科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】探究空气中氧气的体积分数,我们还可以利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质进行实验,如下图,8min 后测得的数据如下表:
实验前的体积实验后的体积
集气瓶内空气烧杯内的蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水
131mL90.0mL63.6mL

(1)请计算空气中氧气的体积分数_____(计算结果保留一位小数);
(2)实验中氯化钠的作用是_____
(3)该装置使用的药品相比红磷燃烧测定氧气含量的优点是_____
(4)A 同学提出导管中会残留一部分蒸馏水,这样会导致测量结果_____(填“偏大”、“偏 小”或“不受影响”);
(5)B 同学提出集气瓶中的固体包占据一部分体积,若未考虑在内,会导致测量结果_____(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”);
(6)铜在空气中与氧气、水、二氧化碳反应也会发生锈蚀,生成铜绿。若将上图装置的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断能否比较准确的测定空气中的氧气含量,并说明理由_____
2020-08-17更新 | 72次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验 进行探究,并基于证据进行推理分析。
   
【氧循环】氧气是参与“氧循环”的重要物质
(1)空气成分中,体积占比最大的化学符号为_______
(2)若测出空气中氧气体积分数小于,可能的原因是_______(答一 点)。
(3)利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术,测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示。请结合实验原理,解释BC段气体压强变化的原因:_______
【实验一】用红磷测定空气中氧气的含量
(4)写出红磷在空气中燃烧的符号表达式:_______其现象为_______
(5)某同学利用图1所示装置进行实验,步骤如下:
①用弹簧夹夹紧胶皮管;②点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞;③冷却至室温后打开弹簧夹:④观察并记录水面的变化情况。多次实验发现,集气瓶内水平面上升始终小 于1/5.同学们查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃
烧。由此可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是_______
【实验二】用镁条测定空气中氧气的含量
(6)某同学进行如图所示实验时发现,产物中有少许黄色固体。
   
提出问题:黄色固体是什么呢?
查阅资料:①氧化镁为白色固体;
②镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水反应生成氨气。
做出猜想:黄色固体为Mg3N2
实验过程:进行图3所示实验:取燃烧产物于烧杯B中,加入适量水,然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。
实验结论:观察到的现象_______,据此可推断燃烧产物中含氮化镁(Mg3N2)。
反思交流:进行图2所示实验时,在确保规范操作的前提下,该同学所测得的空气中氧气的体积分数_______(填“大于”“小于”或“等于”)
2023-10-15更新 | 95次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究,请你一起参与。

【设计实验】同学们设计了如图的A、B两套装置。
(1)你认为比较合理的是(填编号)_______
(2)为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证_______
【实验过程】(略)。
【数据分析】实验结束后,整理各组数据如下:(注:集气瓶容积为 100mL)
组别123456
进入集气瓶中水的体积(mL)202119202213
(3)通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_______
(4)第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差,导致这一结果 的可能原因是(回答两点):______________
【查阅资料】同学们从网上得知,①当温度达到40℃时,白磷就能在空气中燃烧,五氧化二磷会刺激人的呼吸道。
②铜在加热的情况下,只能和空气中的氧气反应,生成氧化铜。
【改进实验1】他们按图C实验,将试管的容积分成五等份,做好标记。在试管中加入 一小块(足量)白磷,用橡皮塞塞紧试管口,将试管放入热水中,使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后,将试管倒立于盛有室温下水的水槽中,并在水中将橡皮塞取下。
你认为此装置的优点是:(任写两点)①_______;②_______
【改进实验2】有同学改进实验 1 中得到启发,设计了如图 D 所示的测定实验,但是他始终未看到水面上升约的现象,原因是_______
【改进实验3】为了排除五氧化二磷的污染,同学们设计了如图E所示的装置,其中A是底面积为50cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm为单位的刻度,B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。
实验过程如下:
①加入水并调整B的高度,使A中的液面至刻度 15cm处;
②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖;
③通电加热铜粉,生成氧化铜固体。待充分反应后,冷却到原来的状况,调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计)
(5)细心的同学发现,实验过程①前明显缺少一个重要环节,即_______
(6)写出图E发生反应的化学反应方程式_______
(7)在实验③结束时,理论上装置A中液面的刻度约为_______cm(填整数)。如果在实验③结束时,装置A中液面刻度在11cm处,则实验结果比理论值_______(填“偏大”或“偏小”)。
2022-12-30更新 | 90次组卷
共计 平均难度:一般