九年級化學(xué)中考之探究空氣中氧氣含量的試驗題歸類解析知識點分析

1、探究空氣中氧氣含量的實驗題歸類解析、實驗藥品選擇型例1.小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭替代紅磷測定空氣中氧氣的含量，并按右下圖所示裝置進行實驗。（1）依據(jù)的實驗原理是小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入廣口瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，就打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失敗的原因是（答一條）（2）小軍反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時,在藥品的選擇和生成物的要求上應(yīng)考慮是（答一條）解析探究空氣中氧氣含量的實驗原理是：選擇某種能與空氣中的氧氣反應(yīng)而不與空氣中其他氣體反應(yīng)的固

2、體物質(zhì)（如紅磷，白磷等），利用過量的該物質(zhì)將空氣中的氧氣完全消耗，生成新的固體物質(zhì)，使密閉容器內(nèi)氣體積減?。p小的體積即為氧氣的體積）氣體的壓強減小，引起水面變化，從而確定空氣中氧氣的體積分數(shù)。在探究空氣中氧氣含量的實驗中，選擇不同的藥品會出現(xiàn)截然不同的現(xiàn)象。解此題的關(guān)鍵是判斷可然物在空氣中燃燒能否使密閉容器內(nèi)氣體體積減小，氣體壓強變小。（1）木炭在空氣中燃燒過程中雖然消耗了氧氣，但同時生成了二氧化碳氣體，而生成二氧化碳氣體的體積會彌補所消耗的氧氣體積，反應(yīng)前后廣口瓶內(nèi)氣體壓強并無明顯的變化，因此燒杯中的水不會倒吸到廣口瓶內(nèi)，造成實驗失敗。（2）探究空氣中氧氣含量的實驗，選擇藥品的條件是：藥品

3、能在空氣中燃燒，燃燒時只消耗氧氣，不與空氣中的其他成分反應(yīng)，藥品在空氣中燃燒后的生成物不是氣體（若生成物為氣體，可將水換成易吸收該氣體的液體）。答案（1）木炭在空氣中燃燒消耗空氣中的氧氣；木炭在空氣中燃燒雖然消耗了空氣中的氧氣，但生成了二氧化碳氣體，致使廣口瓶內(nèi)氣體壓強未減小。（2）藥品要能在空氣中燃燒，燃燒時只消耗氧氣（或生成物不能是氣體）、實驗誤差分析型例2.某班同學(xué)用右圖裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點燃紅磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況。實驗完畢，甲同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣體積的1/5,乙同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上

4、升顯大于瓶內(nèi)空氣體積的1/5。下列對這兩種現(xiàn)象解釋合理的是（）甲同學(xué)可能使用的紅磷量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內(nèi)乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)空氣受熱從導(dǎo)管逸出乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)空氣受熱逸出A.只有B.只有C.只有D.解析探究空氣中氧氣的含量的實驗誤差分析，要根據(jù)實驗原理進行推斷，關(guān)鍵看操作的結(jié)果是導(dǎo)致密閉體系內(nèi)氣體的壓強變大還是減小。甲同學(xué)的實驗結(jié)果比實際偏低，原因可能有：（1）紅磷量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有耗完；（2）未塞緊瓶塞，外界空氣進入瓶內(nèi)；（3）未冷卻到室溫就打開彈簧夾；乙同學(xué)的實驗結(jié)果比實際偏高，原因可能

5、是廣口瓶內(nèi)的部分空氣受熱逸出，致使廣口瓶內(nèi)氣體的體積減小更多。答案：D三、實驗裝置創(chuàng)新型.白璘彈錢夾注射豁試管活塞前沿在2QmL刻度處例3.為測定空氣中氧氣的含量，小華同學(xué)打算設(shè)計如卜方案：選用實際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與實際容積為60mLM潤滑性很好的針筒注射器組成如右圖的實驗裝置。假設(shè)此實驗?zāi)馨凑招∪A的設(shè)想正常進行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：(1)實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明。(2)若先夾緊彈簧夾，用酒精燈

6、加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾。可觀察到白現(xiàn)象為。(3)若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻。可觀察到的現(xiàn)象為c(4)若按小華的設(shè)想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險，造成實驗失敗。例如C解析本題的創(chuàng)新性在于實驗裝置始終密閉，不會造成空氣污染，通過活塞的移動來測定空氣中氧氣的含量，提高了實驗結(jié)果的準確度。(1)實驗操作前后裝置內(nèi)氣體壓強不變，證明該裝置的氣密性好。(2)白磷在空氣燃燒時消耗氧氣，產(chǎn)生白煙(生成五氧化二磷)，導(dǎo)致密閉體系內(nèi)氣體壓強減小，由于氧氣約占空氣體積的1/5,而試管內(nèi)空氣中氧氣的體積約為：40mLX1/5=8mL,且過量的白磷燃燒能將試管內(nèi)空氣中的氧氣耗盡，因此最終活塞的前沿在約12mL(20mL-8mL=12mL)的刻度線上。(3)白磷在空氣中燃燒時放出大量的熱，會使密閉體系內(nèi)的空氣受熱膨脹，氣體壓強增大，活塞就會向右移動，當過量的白磷燃燒耗盡密閉體系內(nèi)的氧氣，試管冷卻后，密閉體系內(nèi)氣體的壓強減小，外界大氣壓就會推動活塞會向左移動，而密閉體系內(nèi)空氣中氧氣的體積約為：(40mL+20mDX1/5=12mL,因此最終活塞的前沿在約8mL(20mL-12mL=8mL的刻度線上。(4)因為白磷燃燒放出大量的熱，會使密閉體系內(nèi)氣體壓強增大，所以該實驗中可能出現(xiàn)的問題有：橡膠塞彈出、試管