2019年安徽省中考化學(xué)必考科學(xué)探究題《測定空氣中氧氣含量》(word版有答案)

1、安徽省中考化學(xué)必考科學(xué)探究題?測定空氣中氧氣含量?1、課外探究小組的同學(xué)利用圖1所示的裝置驗證空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù),實驗小組同學(xué)首先按圖組裝好實驗裝置,裝足量紅磷的燃燒匙位于瓶內(nèi)中間,而裝足量白磷的燃燒匙卻浸沒在蒸儲水下.他們利用高能激光筆照射燃燒匙上的紅磷,紅磷被點燃,燃燒現(xiàn)象為.燃燒匙氧氣濃度傳感器四頸平底燒瓶蒸懦水'0200400時間圖1圖2【提出問題】紅磷在四頸平底燒瓶內(nèi)燃燒熄滅后,瓶中是否有氧氣剩余？【猜測假設(shè)】猜測：有氧氣剩余；猜測：無氧氣剩余.【實驗驗證】待裝置完全冷卻后,將裝有白磷的燃燒匙提出水面,再次用高能激光筆照射,白磷再次被點燃.(1)紅磷屬于(填“單質(zhì)、“化合物或

2、“混合物).(2)紅磷燃燒產(chǎn)物與瓶底熱水反響生成磷酸(H3P.4)的化學(xué)方程式為.(3)根據(jù)題意,得出結(jié)論：猜測正確.【反思交流】用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的方法是(“可行或“不可行)的,其理由是.【拓展延伸】附加分：假設(shè)正確答復(fù)以下小題,將獲得4分的獎勵,但化學(xué)試卷總分不超過60分.實驗小組同學(xué)從開始實驗到最后裝置冷卻后的整個實驗過程中,用氧氣傳感器測量的容器內(nèi)氧氣濃度變化曲線圖如圖2.那么,在圖中(填“A、B、C、D、E)點時紅磷燃燒熄滅；請你解釋曲線AB段、CD段、DE段氧氣濃度變化的主要原因：1、2、3、【答案】解：紅磷被點燃,劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙,放熱.故填：產(chǎn)生白煙.【實驗驗證】

3、(1)紅磷是由磷元素組成的純潔物,屬于單質(zhì).故填：單質(zhì).(2)紅磷燃燒產(chǎn)物五氧化二磷與瓶底熱水反響生成磷酸(RPQ)的化學(xué)方程式為：P2Q+3H2攔2H3PQ.故填：P2Q+3H2O=2H3PQ.(3)根據(jù)題意可知,氧氣沒有完全反響,猜測正確.故填：.【反思交流】用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的方法是不可行的,其理由是紅磷完全反響后,裝置中剩余有氧氣.故填：不可行；紅磷完全反響后,裝置中剩余有氧氣.【拓展延伸】在圖中C點時紅磷燃燒熄滅；AB段氧氣濃度變化的主要原因：溫度沒有到達紅磷的著火點,氧氣幾乎不消耗；CD段氧氣濃度變化的主要原因：紅磷熄滅,溫度下降,生成的五氧化二磷下降,氧氣上浮；DE段

4、氧氣濃度變化的主要原因：白磷燃燒消耗氧氣.故填：C;溫度沒有到達紅磷的著火點,氧氣幾乎不消耗；紅磷熄滅,溫度下降,生成的五氧化二磷下降,氧氣上浮；白磷燃燒消耗氧氣.2、興趣小組借助如圖裝置夾持裝置已略及相關(guān)試劑粗略測量空氣中O2的體積百分?jǐn)?shù).氯化鈉洛清帶刻度的導(dǎo)管紅矍水1實驗前用砂紙打磨鐵釘至光亮的目的是.2試管剩余空間和導(dǎo)管的體積為20mL,導(dǎo)管截面積約為1cm2,充分反響后,形成穩(wěn)定液柱時,讀取讀數(shù)為4.1cm,那么空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為%保存小數(shù)點后一位.3實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反響較慢耗時較長,現(xiàn)對影響鐵生銹速率的因素作如下分析：【提出假設(shè)】假設(shè)一：溶液的酸堿度；假設(shè)二：NaC1溶液

5、的濃度；請你再提出一種影響鐵生銹快慢的因素.假設(shè)三：.【實驗探究】借助上述實驗裝置,通過限制鐵釘用量等其他條件均相同時,調(diào)節(jié)溶液的pH獲得了如表實驗數(shù)據(jù)：PH2.05.56.06.57.08.0液柱高度cm00.64.14.14.14.1形成穩(wěn)定液柱時間min3.03.05.15.315.617.5【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,為縮短實驗測定時間,pH的最正確范圍是;還可以采取何種方法進一步縮短實驗時間答一條即可.【實驗反思】當(dāng)pH=2時,沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是.【答案】解：1實驗前用砂紙打磨鐵釘至光亮的目的是：除去鐵釘外表的鐵銹；故答案為：除去鐵釘外表的鐵銹氧化膜；100%=205%

6、2空氣中氧氣的體積=1cm2x4.1cm=4.1cm3=4.1mL,氧氣的體積分?jǐn)?shù)=,故答案為：20.5;3【提出假設(shè)】假設(shè)三：溫度、鐵的形狀等；【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,為縮短實驗測定時間,pH的最正確范圍是6.06.5;還可以采取用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等,進一步縮短實驗時間；【實驗反思】當(dāng)pH=2時,沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是：用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等合理即可；pH等于2時酸性較強,鐵與酸反響產(chǎn)生H2導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強較大；故答案為：溫度、鐵的形狀等合理即可；6.06.5;用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等合理即可pH等于2時酸性較強,鐵與酸反響產(chǎn)

7、生H2導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強較大；3、法國化學(xué)家拉瓦錫通過實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的1/5,某校的化學(xué)興趣小組對該實驗進行了探究.探究一：第一化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)課本的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實驗,但測出的氧氣體積分?jǐn)?shù)明顯偏小,設(shè)計改良實驗圖1【查閱資料】顏色、狀態(tài)熔點/c燃燒所需最低溫度/C密度/g?cm-3紅磷暗紅色固體5902402.34白磷白色固體44.1401.82,屬于1寫出課本實驗集氣瓶中紅磷發(fā)生反響的化學(xué)方程式根本反響類型2課本實驗測出氧氣體積分?jǐn)?shù)偏小的原因：3對課本實驗裝置進行了如圖1的改良.把紅磷更換為白磷,理由是通過粗銅絲來點燃玻璃管內(nèi)的白磷,利用了金屬銅

8、的導(dǎo)電性;與課本實驗裝置相比,圖1裝置的一個優(yōu)點是電源寫一條原因反響.填曾432相銅絲卜水一Ei探究二：第二化學(xué)興趣小組設(shè)計了圖2所示的裝置,探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),其中A是底面積為50cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器帶密封蓋,上面標(biāo)有以cm為單位的刻度,B是帶刻度的敞口玻璃管其他輔助裝置略.他們的操作過程如下：a.檢查裝置氣密性；b.加水并調(diào)整B的高度,使A中的液面至刻度15cm處；c.將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上,蓋緊密封蓋.提示：銅和氧氣在加熱的條件下反響生成氧化銅d.通電加熱銅粉,待充分反響后,冷卻到原來的狀況,調(diào)整B的高度使容器A、B中的液面保持水平,記錄液面刻度.注：A容器內(nèi)

9、固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計1在操作a中檢查裝置氣密性的方法：往B中加水,使A、B液面保持水平,蓋緊A的密封蓋,再把B管向上輕提,假設(shè)出現(xiàn)填現(xiàn)象,那么氣密性良好2在上述實驗中,以下物質(zhì)不能代替銅粉的是填字母.cm填整數(shù).如果在操作d結(jié)束時,裝填“偏大或“偏小.A.紅磷B,木炭C.硫D.鐵絲3在操作d結(jié)束時,裝置A中液面的刻度約為置A中液面刻度在11cm處,那么實驗結(jié)果比理論值【答案】解：探究一：1紅磷在空氣中燃燒反響生成五氧化二磷,反響的化學(xué)方程式為：紅磷+氧氣點五氧化二磷,反響類型是“多變一,屬于化合反響；故填：4P+502凰蚩2P2Q;化合；(2)課本實驗測出氧氣體積分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是紅磷

10、量缺乏,氧氣未被消耗完；故填：紅磷量缺乏,氧氣未被消耗完；(3)把紅磷更換為白磷,理由是白磷的著火點低,可以較容易的發(fā)生燃燒；故填：白磷的著火點低,可以較容易的發(fā)生燃燒；與課本實驗裝置相比,圖1裝置的一個優(yōu)點是測量所得數(shù)據(jù)比擬準(zhǔn)確(或所用試劑量少,節(jié)約藥品,或環(huán)保,生成的五氧化二磷有毒,不污染空氣)；故填：測量所得數(shù)據(jù)比擬準(zhǔn)確(或所用試劑量少,節(jié)約藥品,或環(huán)保,生成的五氧化二磷有毒,不污染空氣)；探究二：(1)往B中加水,使A、B液面保持水平,蓋緊A的密封蓋,再把B管向上輕提,假設(shè)出現(xiàn)當(dāng)B管中的液面高于A管時,那么氣密性良；故填：當(dāng)B管中的液面高于A管時；(2)木炭可以和氧氣反響生成二氧化碳氣

11、體,不能產(chǎn)生壓強差,水不能進入廣瓶中而不能測定出空氣中氧氣的含量,所以不能用木炭代替銅粉,選擇B項,故填：B;(3)液面至A裝置的15cm刻度處后,A裝置內(nèi)氣體的高度為15cm,其中氧氣約占15cmX1/5=3cmo因此反響完成后,A中液面應(yīng)上升至15cm-3cm=12cm處.假設(shè)液面升至11cm處,那么15cm-11cm=4cm>3cm.說明實驗結(jié)果比理論值偏大.故答案為：12;偏大.4、測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的方法很多,某化學(xué)興趣小組設(shè)計了以下實驗裝置,在老師的指導(dǎo)下進行探究：【查閱資料】I:在規(guī)定的條件下,物質(zhì)在氧氣、氮氣混合氣液中,維持穩(wěn)定燃燒所需的最低氧氣濃度(以氧氣所占的體

12、積百分?jǐn)?shù)表示)叫氧指數(shù).下面是一些常見物質(zhì)氧指數(shù).可燃物紅磷木炭硫蠟燭鐵絲氧指數(shù)0.5%4%4.5%5%6%60%n:氫氧化鈉溶液、足量澄清石灰水可吸收二氯化碳、二氧化硫等氣體.(1)鐵絲在空氣中(填“能或“不能)燃燒,是由于.鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是,寫出該反響的化學(xué)方程式.(2)用甲裝置進行實驗的優(yōu)點是.(答一點即可)(3)如果一定要用乙裝置做這個實驗,只要對實驗稍作改良即可,需要對實驗改良的是;理由是：.(答案合理即可)既使這樣的改良,根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知：仍然沒有用紅磷燃燒好,原因是：.(答案合理即可)【答案】解：(1)空氣中氧氣的濃度低,所以鐵絲在空氣中不能燃燒,鐵絲燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃

13、燒火星四射,生成一種黑色固體,放出熱量；鐵絲和氧氣在點燃的條件下生成四氧化二鐵,萬程式是：3Fe+203&Fe3Q;(2)甲裝置密封,測得的結(jié)果更準(zhǔn)確；(3)氫氧化鈉會與二氧化碳反響生成碳酸鈉,所以需要對實驗改良的是在容器底部放一定量的氫氧化鈉；理由是：氫氧化鈉和二氧化碳反響生成碳酸鈉和水；根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知：仍然沒有用紅磷燃燒好,原因是：木炭、硫的氧指數(shù)高.故答案為：1不能；空氣中氧氣的濃度低；劇烈燃燒火星四射,生成一種黑色固體,放出熱量;3在容器底部放一定量的氫氧化鈉溶液;3Fe+2Q邃Fe3Q;2甲裝置密封,測得的結(jié)果更準(zhǔn)確；氫氧化鈉和二氧化碳反響生成碳酸鈉和水；木炭、硫的氧指數(shù)高

14、.5、某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定進行了一系列的探究,請你參與并答復(fù)以下問題.同學(xué)們用圖1裝置進行實驗,紅磷燃燒的化學(xué)方程式為,實驗中用了過量的紅磷,目的【發(fā)現(xiàn)問題】實驗時裝置氣密性良好,操作均正確,冷卻后翻開止水夾水倒吸入集氣瓶,同學(xué)們用實驗室常用的儀器測量了倒吸入集氣瓶內(nèi)水的體積,發(fā)現(xiàn)回流到集氣瓶中的水少于集氣瓶體積的五分之一,是什么原因所致呢？【猜測】甲猜測：有一局部水在導(dǎo)氣管內(nèi)未完全進入集氣瓶內(nèi).乙猜測：是由于瓶內(nèi)紅磷、氧氣傳感器等儀器占有一定的體積.你的猜測：.【深入探究】同學(xué)們用氧氣濃度傳感器定量測定過量紅磷燃燒時氧氣的含量變化,裝置如圖2裝置密閉,氣密性良好,實驗過

15、程中集氣瓶內(nèi)氧氣濃度實時變化如圖3.【結(jié)論】99秒時,氧氣的含量降為3.2%,由此得出結(jié)論為.【反思與評價】（1） 99秒后氧氣含量又上升并最終穩(wěn)定在8.5%左右,可能原因是.（2） 一同學(xué)仍利用圖2裝置和藥品,實驗時稍加改良,最終氧氣的含量明顯低于8.5%,其改良方法是【答案】解：用圖1裝置進行實驗,紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷,實驗中用了過量的紅磷,目的是：除盡裝置中的氧氣；故答案為：4P+502里=2P2Q;除盡裝置中的氧氣；【發(fā)現(xiàn)問題】實驗時裝置氣密性良好,操作均正確,冷卻后翻開止水夾水倒吸入集氣瓶,同學(xué)們用實驗室常用的儀器量筒,測量了倒吸入集氣瓶內(nèi)水的體積；故答案為：量筒；

16、【猜測】我的猜測：氧氣的濃度降低到一定的程度時,紅磷會主動熄滅,裝置中的氧氣未除盡；故答案為：氧氣的濃度降低到一定的程度時,紅磷會主動熄滅,裝置中的氧氣未除盡；【結(jié)論】99秒時,氧氣的含量降為3.2%,由此得出結(jié)論為；當(dāng)氧氣濃度降低到3.2%,紅磷會自動熄滅,氧氣沒能除盡；故答案為：當(dāng)氧氣濃度降低到3.2%,紅磷會自動熄滅,氧氣沒能除盡；【反思與評價】199秒后氧氣含量又上升并最終穩(wěn)定在8.5%左右,可能原因是：當(dāng)紅磷周圍氧氣濃度降低到3.2%時,紅磷會自動熄滅,瓶底氧氣會向上擴散,從而出現(xiàn)傳感器周圍的氧氣又上升并最終穩(wěn)定在8.5%左右；2一同學(xué)仍利用圖2裝置和藥品,實驗時稍加改良,最終氧氣的

17、含量明顯低于8.5%,其改良方法是：將燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動；故答案為：1當(dāng)紅磷周圍氧氣濃度降低到3.2%時,紅磷會自動熄滅,瓶底氧氣會向上擴散,從而出現(xiàn)傳感器周圍的氧氣又上升并最終穩(wěn)定在8.5%左右；(2)將燃燒匙沿橡皮塞慢慢向下移動；6、某研究小組用右圖所示裝置,探究能否用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量.實驗前,小組成員提出了不同的猜測.,八t'T1二i二".即引尸租*二三二【猜測與假設(shè)】猜測1:可以代替,由于鎂條與氧氣反響后不會產(chǎn)生氣體猜測2:不能代替,查閱資料知金屬鎂很活潑,可能會與空氣中的氮氣反響【進行實驗】步驟實驗操作實驗現(xiàn)象I組裝好裝置后,翻開止水夾,手捂集

18、氣瓶,一段時間后,松開手燒杯中導(dǎo)管口有氣泡冒出,松手后,燒杯中導(dǎo)管末端有一段液柱n關(guān)閉止水夾,點燃鎂條,迅速伸入集氣瓶中,塞好塞子鎂條燃燒,放出大量熱,發(fā)出耀眼白光,生成大量白煙,剩余固體為白色帶狀物m冷卻至室溫,翻開止水夾燒杯中水從導(dǎo)管進入集氣瓶中,體積約為集氣瓶體積的五分之二【解釋與結(jié)論】(1)步驟I說明裝置的氣密性.(2)步驟n中,關(guān)閉止水夾的目的是.(3)推測猜測2成立的現(xiàn)象證據(jù)是.I(4)該小組認為,即使步驟出中水的體積恰好占集氣瓶體積的1/5,也不能說明猜測1成立,理由是.(5)小組中同學(xué)對鎂條與瓶中氣體的反響提出了進一步的猜測：甲同學(xué)認為鎂條先與O2反響,乙同學(xué)認為鎂條先與N2反

19、響.為進一步檢驗他們的猜測,可以進行的實驗操作是：取少量鎂條,點燃后迅速放入盛有空氣的集氣瓶中,待鎂條熄滅后,.(6)a克鎂在空氣中完全燃燒生成固體的總質(zhì)量m為;(用含a的式子表示m的【答案】解：(1)步驟I說明裝置的氣密性良好.故填：良好.(2)步驟n中,關(guān)閉止水夾的目的是預(yù)防鎂燃燒時放熱導(dǎo)致集氣瓶中局部氣體逸出.故填：預(yù)防鎂燃燒時放熱導(dǎo)致集氣瓶中局部氣體逸出.(3)推測猜測2成立的現(xiàn)象證據(jù)是燒杯中水從導(dǎo)管進入集氣瓶中,體積約為集氣瓶體積的五分之二.故填：燒杯中水從導(dǎo)管進入集氣瓶中,體積約為集氣瓶體積的五分之二.(4)該小組認為,即使步驟出中水的體積恰好占集氣瓶體積的1/5,也不能說明猜測1

20、成立,理由：如果鎂缺乏,可能導(dǎo)致步驟出中水的體積恰好占集氣瓶體積的1/5.故填：可能是由于鎂的量缺乏.(5)實驗操作是：取少量鎂條,點燃后迅速放入盛有空氣的集氣瓶中,待鎂條熄滅后,將燃著的木條放入瓶中觀察現(xiàn)象,假設(shè)燃燒更旺說明乙的猜測成立,假設(shè)熄滅說明甲的猜測成立.故填：將燃著的木條放入瓶中觀察現(xiàn)象,假設(shè)燃燒更旺說明乙的猜測成立,假設(shè)熄滅說明甲的猜測成立.(6)設(shè)ag鎂完全和氧氣反響生成氧化鎂質(zhì)量為x,完全和氮氣反響生成氮化鎂質(zhì)量為y,2Mg+Q2MgQ4880agsoa?xSOX=«a9'占愣3Mg+MM9N2,72100ag72100100片可己g,10080<m&

21、lt;_ag.7248鎂在空氣中完全燃燒生成固體的總質(zhì)量為:10080<nn<ag72y4810080ag<m<ag故填:72y487、有關(guān)空氣組成的研究與發(fā)現(xiàn)對化學(xué)的開展做出了重要奉獻.I.拉瓦錫的研究：用加熱汞的方法測定空氣中氧氣的含量如圖1所示,拉瓦錫把少量的汞放在密閉的玻璃容器中連續(xù)加熱12天后,發(fā)現(xiàn)有一局部銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,容器內(nèi)空氣體積減少了約五分之一.收集汞外表生成的紅色粉末(氧化汞),置于另一容器內(nèi)強熱得到了汞和氧氣,且氧氣的體積恰好等于原來密閉容器里所減少的空氣體積.(1)上述實驗中,使用汞的優(yōu)點有.A.汞為液態(tài),在加熱的條件下只與氧氣反響且生成物為固體B.時間足夠長,能將密閉裝置中的氧氣幾乎耗盡C.實驗過程中沒有污染D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣(2)繼拉瓦錫研究后,英國科學(xué)家瑞利經(jīng)屢次實驗發(fā)現(xiàn)：從空氣別離得到的氮氣密度總是略大于純潔氮氣密度.造成這一差異主要與空氣中的相關(guān).n.興趣小組A的實驗：用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(如圖2所示)(3)用酒精燈點燃燃燒匙中過量的紅磷,觀察到的現(xiàn)象有,并放出大量的熱.寫出該反響的化學(xué)方程式：.(4)該興趣小組同學(xué)經(jīng)屢次實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)反響停止并恢復(fù)至室溫,用氧氣濃度傳感器測得廣口瓶