中考化學（全國）初中化學同步實驗課上冊實驗05空氣中氧氣含量的測定含答案與解析

【同步實驗課】空氣中氧氣含量的測定01實驗梳理01實驗梳理02實驗點撥03典例分析04對點訓練05真題感悟【實驗目的】1．通過實驗探究，學會測定空氣中氧氣含量的實驗方法。2．通過觀看和動手實驗，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題能力和實驗操作能力。3．通過實驗探究，發(fā)現(xiàn)實驗的不足之處并能加以改進，培養(yǎng)學生的科學探究思維?！緦嶒瀮x器】大集氣瓶、酒精燈、燃燒匙、燒杯、彈簧夾、橡皮塞和導管【實驗試劑】紅磷、蒸餾水【實驗步驟】(1)按圖所示連接裝置，并檢查裝置的氣密性；(2)集氣瓶中加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；(3)夾緊彈簧夾，取過量(或足量)紅磷于燃燒匙中；(4)點燃紅磷，立即伸入集氣瓶中，塞緊瓶塞；(5)紅磷熄滅并冷卻后，再打開彈簧夾?！緦嶒灛F(xiàn)象】(1)紅磷燃燒產生大量白煙；(2)冷卻后打開止水夾，燒杯中的水一部分沿導管流入集氣瓶中，瓶內液面上升約1/5。【實驗結論】空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5。1.實驗原理(1)紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，瓶內氣體減少，壓強減小，冷卻后打開止水夾，在大氣壓的作用下，燒杯內的水進入集氣瓶中，進入水的體積即為瓶內消耗氧氣的體積。(2)反應的文字表達式：磷+氧氣點燃五氧化二磷。【注意】(1)此實驗對實驗藥品的要求：只能消耗空氣中的氧氣，燃燒的產物不能是氣體。(2)實驗開始時，預先在集氣瓶里放入少量水的目的是；=1\*GB3①吸收熱量，有利于降低溫度；=2\*GB3②吸收生成的白煙，防止污染空氣。(3)倒吸進集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因：空氣中的其他氣體不與紅磷反應且不溶于水。(4)集氣瓶內剩余氣體的性質：=1\*GB3①物理性質：無色無味的氣體，難溶于水；=2\*GB3②化學性質：不能燃燒也不支持燃燒。2.實驗誤差分析(1)若實驗結果小于1/5，原因可能是：=1\*GB3①裝置漏氣，使裝置外的空氣進入集氣瓶中；=2\*GB3②紅磷量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；=3\*GB3③未冷卻到室溫就打開止水夾，使進入集氣瓶中的水的體積偏小。(2)若實驗結果大于1/5，原因可能是：①彈簧夾沒有夾緊，紅磷燃燒時集氣瓶內部分氣體受熱膨脹沿導管逸出；②燃燒匙伸入集氣瓶過慢，使裝置內氣體受熱逸出。3.實驗改進(1)改進原因：①實驗時在容器外點燃紅磷，燃燒產物會污染環(huán)境，將燃著的紅磷伸入集氣瓶時，空氣受熱膨脹逸出，會使得測量結果偏大，因此需在密閉容器中進行。②集氣瓶的刻度讀數(shù)較粗略，且會有部分水殘留在導管中，使測量結果不準確。(2)改進思路：①點燃方式的改進：實驗過程中不打開裝置，使裝置始終保持密閉，如圖①、②所示。②測量方式的改進：利用量筒或注射器等測量儀器，減小實驗誤差，使測定結果更加精確，如圖③所示。圖①圖②圖③【典例01】如圖是“實驗室測定空氣中氧氣含量”的實驗裝置圖，下列有關說法錯誤的是()A．不能用木炭代替紅磷進行實驗B．做該實驗前，應檢查裝置的氣密性C．待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾D．若紅磷不足，將導致測得氧氣的含量大于五分之一【答案】D【詳解】A、不可用木炭代替紅磷進行實驗，因為木炭燃燒生成氣體，不符合題意；B、做該實驗前，應檢查裝置的氣密性，否則易導致測定結果不準確，不符合題意；C、待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾讀數(shù)，否則易導致測定結果偏小，不符合題意；D、若紅磷不足，使氧氣不能完全反應，將導致測得氧氣的含量小于空氣體積的五分之一，符合題意。故選：D?！镜淅?2】下圖所列實驗裝置不能夠用來測定空氣中氧氣含量的是()A． B．C． D．【答案】C【詳解】A、紅磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，水面上升，可以完成氧氣的測定，故選項能達到實驗目的；B、紅磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，水會倒流進集氣瓶，可以完成氧氣測定，故選項能達到實驗目的；C、木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內壓強幾乎不變，進入集氣瓶水的體積偏小，不能用來測定空氣中氧氣含量，故選項不能達到實驗目的；D、白磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，最終活塞向左移動，故選項能達到實驗目的。故選：C?！镜淅?3】某同學用如圖所示裝置測定空氣中的氧氣含量，下列有關說法正確的是()A．此實驗的原理是利用鐵燃燒消耗氧氣 B．最終量筒內液面上升到40mL處C．該實驗反應迅速，現(xiàn)象明顯 D．此實驗鐵絲絨的多少不影響測量結果【答案】B【詳解】A、鐵絲絨在量筒中沒有燃燒，利用的是鐵絲緩慢氧化消耗氧氣，A錯誤；B、量筒共50mL，內有空氣約50mL，消耗五分之一的氧氣，約10mL，考慮量筒50mL刻度以上的有部分空氣，消耗的氧氣約十幾毫升，液面上升十幾毫升，約到量筒刻度三十幾到四十，B正確；C、鐵絲絨與氧氣接觸面積大，反應速率變快，能較快看到鐵絲生銹和液面上升的現(xiàn)象，但不是迅速，C錯誤；D、過量的鐵絲絨能完全消耗量筒內氧氣，才能準確測定空氣中氧氣含量，D錯誤。故選：B?！镜淅?4】資料顯示，紅磷和白磷都能在空氣中燃燒。實驗室分別用紅磷(曲線ab)和白磷(曲線ac)燃燒測定密閉容器中氧氣的含量，實驗過程中用氧氣傳感器測得的密閉容器內氧氣濃度如圖所示。下列說法不正確的是()

A．紅磷在密閉容器中燃燒，產生大量白煙B．燃燒停止后，容器中剩下的氣體都主要是氮氣C．紅磷燃燒消耗氧氣的能力大于白磷D．該圖示說明選用紅磷燃燒沒有用白磷燃燒實驗效果好【答案】C【詳解】A、紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷(白色固體)，則會產生大量白煙，正確。B、紅磷、白磷能消耗裝置中的氧氣，不與氮氣反應，氧氣濃度為8.3%、5.1%時容器中的氣體主要是氮氣，正確。C、根據(jù)圖像分析，紅磷、白磷燃燒消耗氧氣熄滅后，紅磷剩余氧氣的濃度8.3%大于白磷剩余的5.1%，說明紅磷燃燒消耗氧氣的能力小于白磷，錯誤。D、分析圖像，白磷消耗氧氣最終剩余氣體中氧氣的濃度為5.1%，紅磷消耗氧氣最終剩余氣體中氧氣的濃度為8.3%，白磷消耗氧氣更多，用白磷的效果比紅磷好，正確。故選：C。1．(2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預測)某興趣小組同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，下列說法正確的是()A．用木炭、硫或鐵絲代替紅磷，也可達到實驗目的B．紅磷要適量，若紅磷過量，則測得的結果偏大C．紅磷燃燒時產生大量白煙，燃燒停止后白煙慢慢消失D．該實驗說明：氧氣約占空氣總質量的五分之一【答案】C【詳解】A、木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，導致水不能進入集氣瓶，鐵不能空氣中燃燒，都不能測定氧氣含量，故選項A錯誤；B、紅磷應該足量或過量，確保集氣瓶中的氧氣完全反應，實驗結果更準確，故選項B錯誤；C、紅磷燃燒時產生大量白煙，燃燒停止后白煙慢慢消失，是因為白煙是五氧化二磷，能夠溶解在水中，故選項C正確；D、該實驗測得氧氣約占空氣總體積(不是總質量)的五分之一，故選項D正確；故選：C。2．(2023·河北邯鄲·?？级?如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣含量，下列說法中不正確的是()A．實驗時紅磷必須過量 B．點燃紅磷前必須事先用彈簧夾夾緊橡皮管C．紅磷熄滅后應立刻打開彈簧夾 D．紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣【答案】C【詳解】A、實驗時紅磷一定過量，這樣才能充分消耗氧氣，選項說法正確；B、點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管，否則裝置漏氣會影響氧氣含量測定，選項說法正確；C、紅磷熄滅后冷卻至室溫才能打開彈簧夾，否則紅磷燃燒放熱會導致氣壓變大影響氧氣含量測定，選項說法不正確；D、空氣主要成分是氧氣和氮氣，紅磷燃燒消耗完瓶內的氧氣，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，選項說法正確。故選：C。3．(2023·江蘇徐州·校考二模)某同學用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量。實驗時，連接好裝置并檢查不漏氣后再進行后續(xù)操作。下列說法不正確的是()

A．加熱銅絲能夠引燃白磷，主要利用了銅絲良好的導熱性B．通過注射器內水體積的變化，得出試管內空氣中所含氧氣的體積C．白磷燃燒時產生大量白煙，等火焰熄滅后立即打開彈簧夾D．實驗時所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應【答案】C【詳解】A、加熱銅絲能夠引燃白磷，主要利用了銅絲良好的導熱性，說法正確，不符合題意；B、白磷燃燒消耗氧氣，試管內的氣壓減小，注射器會自動流入試管中，流入的水體積等于消耗的氧氣體積，通過注射器內水體積的變化，得出試管內空氣中所含氧氣的體積，說法正確，不符合題意；C、白磷燃燒時產生大量白煙，等火焰熄滅后不能立即打開彈簧夾，此時試管內的氣壓偏大，進入的水體積偏小，測量結果不準確，說法錯誤，符合題意；D、實驗時所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應，使實驗結果更準確，說法正確，不符合題意。故選：C。4．(2023·內蒙古赤峰·統(tǒng)考三模)用如圖裝置測定空氣中氧氣含量，有關說法錯誤的是()

A．取用的紅磷必須足量B．引燃紅磷后，左管內液面先下降后上升，冷卻后升至刻度1C．該裝置環(huán)保，所得結果更準確D．該裝置還能測得稀有氣體的體積分數(shù)【答案】D【詳解】A、取用的紅磷必須足量，才能將裝置內氧氣耗盡，否則會導致實驗結果偏小，不符合題意；B、引燃紅磷后，紅磷燃燒，放出大量的熱，裝置內氣體受熱膨脹，壓強增大，左管內液面下降，待完全反應后，逐漸冷卻至室溫，由于消耗了氧氣，裝置內壓強減小，故左管內液面上升，氧氣約占空氣體積的1/5，故冷卻后升至刻度1，不符合題意；C、該裝置在密閉容器中進行，反應生成的五氧化二磷不會逸出，比較環(huán)保，且避免了盛有點燃紅磷的燃燒匙伸入集氣瓶中時，氣體的受熱膨脹逸出，誤差小，不符合題意；D、該裝置是通過紅磷燃燒消耗氧氣，測定空氣中氧氣的含量，無法測得稀有氣體的體積分數(shù)，符合題意。故選：D。5．(2023·北京西城·統(tǒng)考二模)利用如圖裝置測定空氣中的氧氣含量，下列說法正確的是()

A．加入藥品時，取少量的紅磷B．點燃酒精燈后，紅磷燃燒，產生大量白色煙霧C．實驗開始時，注射器活塞的位置應處于最左端D．注射器量程足夠大時，彈簧夾始終打開不會影響實驗結果【答案】D【詳解】A、加入藥品時，取足量的紅磷，耗盡氧氣，故A錯誤；B、點燃酒精燈后，紅磷燃燒，產生大量白煙，故B錯誤；C、實驗結束，紅磷消耗了氧氣，試管內壓強減小，注射器的活塞會向左移動，移動的體積即為消耗氧氣的體積，所以實驗開始時，注射器活塞的位置不能處于最左端，故C錯誤；D、注射器量程足夠大時，彈簧夾始終打開，紅磷消耗的是整個裝置內的氧氣，由于注射器量程足夠大時，所以試管內的氧氣忽略不計，故不會影響實驗結果，故D正確。故選：D。6．(2023·山東德州·統(tǒng)考二模)下圖為“測定空氣里氧氣含量”的裝置，“惰性電熱板”通電發(fā)熱后不與空氣中成分發(fā)生化學反應，左右有隔板，隔板間距離為20cm。關于該實驗的有關說法錯誤的是()

A．接通電源一段時間后，電熱板上的紅磷燃燒并產生大量白煙B．若裝置氣密性不好，測得空氣中氧氣含量會偏大C．反應結束后切斷電源，冷卻至室溫后左右隔板間距離約為16cmD．反應后剩余的主要氣體既不能燃燒，也不支持燃燒【答案】B【詳解】A、接通電源一段時間，溫度升高至紅磷的著火點后，電熱板上的紅磷燃燒并產生大量的白煙，故選項說法正確；B、若裝置氣密性不好，在實驗結束后冷卻過程中，空氣進入，使測得空氣中氧氣含量會偏小，故選項說法不正確；C、氧氣約占空氣總體積的五分之一，左右隔板距離為20cm，氧氣的體積為20cm×1/5=4cm。實驗結束切斷電源，冷卻至室溫后左右隔板距離約為20cm-4cm=16cm，故選項說法正確；D、紅磷燃燒一段時間后熄滅，說明反應后剩余氣體不能燃燒，也不支持燃燒，故選項說法正確。故選：B。7．(2023·安徽·校聯(lián)考三模)鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應。如圖裝置氣密性良好，先點燃過量的紅磷，待紅磷熄滅并冷卻至室溫，鐘罩內水面上升約1/5體積。再使用凸透鏡會聚太陽光點燃鎂帶，鎂帶繼續(xù)燃燒，水面繼續(xù)上升到約7/10位置。下列有關說法不正確的()

A．用凸透鏡會聚太陽光目的是使鎂的溫度達到著火點B．該實驗可以測定空氣中氧氣的含量C．氮氣的化學性質不活潑，不支持燃燒D．金屬燃燒不能用二氧化碳滅火【答案】C【詳解】A、用凸透鏡會聚太陽光使鎂溫度升高，溫度達到著火點，鎂燃燒，不符合題意；B、紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體，因此導致裝置內的壓強減小，故能準確測定出氧氣的體積，不符合題意；C、鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應，氮氣能支持鎂燃燒，符合題意；D、鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應，故金屬燃燒不能用二氧化碳滅火，不符合題意；故選：C。8．(2023·山東濟南·統(tǒng)考一模)用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量：給硬質玻璃管中的銅粉(足量)持續(xù)加熱并不斷來回推拉注射器活塞直到反應完全，待裝置冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠出，待注射器活塞穩(wěn)定后，注射器內氣體體積減少了總容積的1/5。下列關于該實驗的說法中，錯誤的是()A．說明氧氣約占空氣總體積的1/5B．用木炭代替銅粉實驗，也能得到相同結論C．實驗前，應檢驗裝置的氣密性D．反應后集氣瓶內剩余氣體主要為氮氣【答案】B【詳解】A、注射器內氣體減少的體積為氧氣的體積，氣體體積減少了1/5，所以氧氣約占空氣體積的1/5，選項正確；B、木炭燃燒生成二氧化碳，產生了新的氣體，影響實驗結果，選項錯誤；C、實驗前先組裝實驗儀器，然后檢查裝置的氣密性，以免裝置漏氣導致結果錯誤，選項正確；D、空氣中主要存在氮氣和氧氣，氧氣被消耗，則剩余的氣體主要為氮氣，選項正確。故選：B。9．(2023·四川德陽·統(tǒng)考一模)燃燒法是測定空氣中氧氣含量的一種常用方法。某化學興趣小組利用如圖1裝置監(jiān)測燃燒時裝置中氧氣的含量變化，比較蠟燭與白磷的優(yōu)劣，所取蠟燭和白磷均足量，氧氣傳感器顯示氧氣的體積分數(shù)與時間的關系如圖2。下列說法正確的是()A．觀察圖2，足量的蠟燭和白磷均能完全耗盡氧氣B．若利用這兩種物質燃燒測定空氣中氧氣含量，測定結果均偏高C．縱坐標的數(shù)據(jù)減小后，又增大的原因是容器中氧氣的量又增加了D．若采用燃燒法測定空氣中氧氣含量，選用白磷的結果更接近準確值【答案】D【詳解】A、觀察圖2可知，氧氣的體積分數(shù)都沒有變?yōu)榱悖宰懔康南灎T和白磷均不能完全耗盡氧氣，故A錯誤；B、利用這兩種物質燃燒測定空氣中氧氣含量，氧氣都沒有耗盡，測定結果均偏低，故B錯誤；C、縱坐標的數(shù)據(jù)減小是因為氧氣被消耗，又增大的原因是因為容器中氣體體積減小，氧氣的體積分數(shù)發(fā)生改變，氧氣的量并沒有改變，故C錯誤；D、若采用燃燒法測定空氣中氧氣含量，選用白磷的結果更接近準確值，因為它反應消耗氧氣較徹底，故D正確。故選：D。10．(2023·海南省直轄縣級單位·統(tǒng)考二模)用如圖1所示裝置,分別進行足量的紅磷或木炭在空氣中燃燒的實驗(裝置冷卻至室溫后結束實驗)，測定集氣瓶內的壓強變化如圖2所示。

(1)圖2曲線①數(shù)據(jù)表明，紅磷燃燒后集氣瓶內的壓強低于起始壓強，原因是。(2)某同學根據(jù)圖2曲線②推斷：不能用木炭測定空氣中的氧氣含量，其實驗依據(jù)是?！敬鸢浮?1)紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，產生五氧化二磷固體，氣體質量減小，壓強也減小(2)燃燒消耗氧氣的同時產生氣體，容器內氣壓幾乎不變，沒有產生壓強差【詳解】(1)圖2曲線①數(shù)據(jù)表明，紅磷燃燒后集氣瓶內的壓強低于起始壓強，原因是紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，產生五氧化二磷固體，氣體質量減小，壓強也減?。?2)某同學根據(jù)圖2曲線②推斷：不能用木炭測定空氣中的氧氣含量，其實驗依據(jù)是燃燒消耗氧氣的同時產生氣體，容器內氣壓幾乎不變，沒有產生壓強差。1．(2023·云南·統(tǒng)考中考真題)仿照法國化學家拉瓦錫定量研究空氣成分的原理，利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，燃燒匙中應盛放的藥品是()

A．鐵絲 B．木炭 C．紅磷 D．硫粉【答案】C【詳解】A.因為鐵絲不能在空氣燃燒，故A錯誤；B.木炭燃燒會生成二氧化碳導致兩邊壓強變化不明顯，故B錯誤；C.紅磷燃燒會消耗氧氣，集氣瓶中的液面會上升五分之一，故C正確；D.硫燃燒會生成二氧化硫導致兩邊壓強變化不明顯，故D錯誤；故選：C2．(2022·甘肅金昌·統(tǒng)考中考真題)小亮同學設計了如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量。下列關于該實驗的說法錯誤的是()A．該實驗利用了銅絲的導熱性B．紅磷燃燒結束后，待裝置恢復至室溫時再讀數(shù)C．實驗成功的標志為左側玻璃管內液面約上升到刻度1處D．實驗成功的標志為左側玻璃管內液面約上升到刻度4處【答案】D【詳解】A、經(jīng)實驗分析，該實驗利用了銅絲的導熱性，說法正確；B、紅磷燃燒結束后，待裝置恢復至室溫時再讀數(shù)，否則會產生誤差使得體積分數(shù)計算偏大，說法正確；C、將左側空氣體積劃分為5等份，其中氧氣約占1等份，理論上實驗成功管內液面約上升到刻度1處，C項說法正確，D項說法錯誤；故選：D。3．(2023·湖南衡陽·統(tǒng)考中考真題)拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的含量，如圖所示，下列判斷正確的是()

A．a點時容器內氮氣體積分數(shù)為85%B．容器內物質總質量：b點>c點C．氧氣有剩余，說明物質燃燒時氧氣必須達到一定濃度D．此實驗測得空氣中氧氣的質量分數(shù)為18%【答案】C【詳解】A、由曲線圖可知：a點時容器內氧氣的體積分數(shù)為15%。故容器內其余氣體(氮氣、稀有氣體、二氧化碳等)的濃度為85%，故氮氣體積分數(shù)小于85%，故A錯誤，不符合題意；B、由圖可知，反應是在密閉容器中進行的，故根據(jù)質量守恒定律，反應前后物質的質量不變，故容器內物質總質量：b點=c點，故B錯誤，不符合題意；C、由曲線圖可知：反應停止時，容器內剩余3%體積分數(shù)的氧氣，由于紅磷足量，故氧氣有剩余，說明物質燃燒時氧氣必須達到一定濃度，故C正確，符合題意；D、由曲線圖可知：反應過程中氧氣的體積分數(shù)減小18%，且不是質量分數(shù)，故D錯誤，不符合題意。故選：C。4．(2023·內蒙古赤峰·統(tǒng)考中考真題)下列是測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置，按要求回答問題：

實驗中紅磷燃燒的現(xiàn)象是；實驗完畢打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積明顯小于集氣瓶中氣體體積的五分之一，可能的原因是(寫出一點即可)?！敬鸢浮縿×胰紵?，有白煙生成紅磷的量不足/裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾【詳解】實驗中紅磷燃燒的現(xiàn)象是劇烈燃燒，有白煙生成；實驗完畢打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積明顯小于集氣瓶中氣體體積的五分之一，可能的原因是紅磷的量不足，集氣瓶內的氧氣沒有被完全消耗，導致集氣瓶內外壓強差偏小，流入集氣瓶中水的體積偏小，測量結果偏??；裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾，該反應是放熱反應，集氣瓶中氣體具有熱脹冷縮性質，溫度較高時打開止水夾，流入集氣瓶中水的體積偏小，測量結果偏小。5．(2022·四川甘孜·統(tǒng)考中考真題)小科查閱資料發(fā)現(xiàn)P2O5有毒，在教材實驗(如圖1)的啟發(fā)下設計了如圖2的實驗，用于測定空氣中O2的含量。回答下列問題：

(1)圖1、圖2實驗前均需檢查裝置的。(2)圖1中紅磷燃燒的現(xiàn)象是，打開彈簧夾K的最佳時機是。(3)圖2實驗中需要提供足量的(填“銅粉”或“空氣”)；在實驗中反復推拉注射器是為了盡可能消耗裝置中的。(4)室溫下，圖2實驗測定的數(shù)據(jù)如下表(在氣球完全干癟的狀態(tài)下測量注射器內氣體的體積)：硬質玻璃管的體積反應前注射器中空氣的體積反應后注射器中氣體的體積50.0mL20.0mL6.5mL①反應消耗的O2的體積為mL；②實驗測得空氣中O2的體積分數(shù)為(保留到小數(shù)點后一位)。(5)圖2實驗的優(yōu)點是(答一點)。【答案】(1)氣密性(2)冒白煙，放熱

火焰熄滅并冷卻后(3)銅粉氧氣/O2(4)13.519.3%(5)裝置始終密閉，實驗更環(huán)保，實驗結果更準確【詳解】(1)要測定空氣中氧氣的含量，裝置需密閉，則圖1、圖2實驗前均需檢查裝置的氣密性。(2)紅磷燃燒生成五氧化二磷，現(xiàn)象為冒白煙，放熱，為使實驗結果正確，應在火焰熄滅并冷卻后打開彈簧夾K。(3)圖2實驗中需要提供足量銅粉，確保將空氣中氧氣消耗盡；在實驗中反復推拉注射器是為了盡可能消耗裝置中的氧氣。(4)①反應消耗的O2的體積為20.0mL-6.5mL=13.5mL。②實驗測得空氣中O2的體積分數(shù)為。(5)圖1中紅磷燃燒生成的五氧化二磷有毒，需在瓶外點燃紅磷，圖2用銅和氧氣反應，生成氧化銅，裝置始終密閉，實驗更環(huán)保，實驗結果更準確。

【同步實驗課】空氣中氧氣含量的測定01實驗梳理02實驗點撥03典例分析01實驗梳理02實驗點撥03典例分析04對點訓練05真題感悟【實驗目的】1．通過實驗探究，學會測定空氣中氧氣含量的實驗方法。2．通過觀看和動手實驗，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題能力和實驗操作能力。3．通過實驗探究，發(fā)現(xiàn)實驗的不足之處并能加以改進，培養(yǎng)學生的科學探究思維?！緦嶒瀮x器】大集氣瓶、酒精燈、燃燒匙、燒杯、彈簧夾、橡皮塞和導管【實驗試劑】紅磷、蒸餾水【實驗步驟】(1)按圖所示連接裝置，并檢查裝置的氣密性；(2)集氣瓶中加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；(3)夾緊彈簧夾，取過量(或足量)紅磷于燃燒匙中；(4)點燃紅磷，立即伸入集氣瓶中，塞緊瓶塞；(5)紅磷熄滅并冷卻后，再打開彈簧夾?！緦嶒灛F(xiàn)象】(1)紅磷燃燒產生大量白煙；(2)冷卻后打開止水夾，燒杯中的水一部分沿導管流入集氣瓶中，瓶內液面上升約1/5?！緦嶒灲Y論】空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5。1.實驗原理(1)紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，瓶內氣體減少，壓強減小，冷卻后打開止水夾，在大氣壓的作用下，燒杯內的水進入集氣瓶中，進入水的體積即為瓶內消耗氧氣的體積。(2)反應的文字表達式：磷+氧氣點燃五氧化二磷?！咀⒁狻?1)此實驗對實驗藥品的要求：只能消耗空氣中的氧氣，燃燒的產物不能是氣體。(2)實驗開始時，預先在集氣瓶里放入少量水的目的是；=1\*GB3①吸收熱量，有利于降低溫度；=2\*GB3②吸收生成的白煙，防止污染空氣。(3)倒吸進集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因：空氣中的其他氣體不與紅磷反應且不溶于水。(4)集氣瓶內剩余氣體的性質：=1\*GB3①物理性質：無色無味的氣體，難溶于水；=2\*GB3②化學性質：不能燃燒也不支持燃燒。2.實驗誤差分析(1)若實驗結果小于1/5，原因可能是：=1\*GB3①裝置漏氣，使裝置外的空氣進入集氣瓶中；=2\*GB3②紅磷量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；=3\*GB3③未冷卻到室溫就打開止水夾，使進入集氣瓶中的水的體積偏小。(2)若實驗結果大于1/5，原因可能是：①彈簧夾沒有夾緊，紅磷燃燒時集氣瓶內部分氣體受熱膨脹沿導管逸出；②燃燒匙伸入集氣瓶過慢，使裝置內氣體受熱逸出。3.實驗改進(1)改進原因：①實驗時在容器外點燃紅磷，燃燒產物會污染環(huán)境，將燃著的紅磷伸入集氣瓶時，空氣受熱膨脹逸出，會使得測量結果偏大，因此需在密閉容器中進行。②集氣瓶的刻度讀數(shù)較粗略，且會有部分水殘留在導管中，使測量結果不準確。(2)改進思路：①點燃方式的改進：實驗過程中不打開裝置，使裝置始終保持密閉，如圖①、②所示。②測量方式的改進：利用量筒或注射器等測量儀器，減小實驗誤差，使測定結果更加精確，如圖③所示。圖①圖②圖③【典例01】如圖是“實驗室測定空氣中氧氣含量”的實驗裝置圖，下列有關說法錯誤的是()A．不能用木炭代替紅磷進行實驗B．做該實驗前，應檢查裝置的氣密性C．待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾D．若紅磷不足，將導致測得氧氣的含量大于五分之一【答案】D【詳解】A、不可用木炭代替紅磷進行實驗，因為木炭燃燒生成氣體，不符合題意；B、做該實驗前，應檢查裝置的氣密性，否則易導致測定結果不準確，不符合題意；C、待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾讀數(shù)，否則易導致測定結果偏小，不符合題意；D、若紅磷不足，使氧氣不能完全反應，將導致測得氧氣的含量小于空氣體積的五分之一，符合題意。故選：D?！镜淅?2】下圖所列實驗裝置不能夠用來測定空氣中氧氣含量的是()A． B．C． D．【答案】C【詳解】A、紅磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，水面上升，可以完成氧氣的測定，故選項能達到實驗目的；B、紅磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，水會倒流進集氣瓶，可以完成氧氣測定，故選項能達到實驗目的；C、木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內壓強幾乎不變，進入集氣瓶水的體積偏小，不能用來測定空氣中氧氣含量，故選項不能達到實驗目的；D、白磷燃燒，消耗氧氣，生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，最終活塞向左移動，故選項能達到實驗目的。故選：C。【典例03】某同學用如圖所示裝置測定空氣中的氧氣含量，下列有關說法正確的是()A．此實驗的原理是利用鐵燃燒消耗氧氣 B．最終量筒內液面上升到40mL處C．該實驗反應迅速，現(xiàn)象明顯 D．此實驗鐵絲絨的多少不影響測量結果【答案】B【詳解】A、鐵絲絨在量筒中沒有燃燒，利用的是鐵絲緩慢氧化消耗氧氣，A錯誤；B、量筒共50mL，內有空氣約50mL，消耗五分之一的氧氣，約10mL，考慮量筒50mL刻度以上的有部分空氣，消耗的氧氣約十幾毫升，液面上升十幾毫升，約到量筒刻度三十幾到四十，B正確；C、鐵絲絨與氧氣接觸面積大，反應速率變快，能較快看到鐵絲生銹和液面上升的現(xiàn)象，但不是迅速，C錯誤；D、過量的鐵絲絨能完全消耗量筒內氧氣，才能準確測定空氣中氧氣含量，D錯誤。故選：B。【典例04】資料顯示，紅磷和白磷都能在空氣中燃燒。實驗室分別用紅磷(曲線ab)和白磷(曲線ac)燃燒測定密閉容器中氧氣的含量，實驗過程中用氧氣傳感器測得的密閉容器內氧氣濃度如圖所示。下列說法不正確的是()

A．紅磷在密閉容器中燃燒，產生大量白煙B．燃燒停止后，容器中剩下的氣體都主要是氮氣C．紅磷燃燒消耗氧氣的能力大于白磷D．該圖示說明選用紅磷燃燒沒有用白磷燃燒實驗效果好【答案】C【詳解】A、紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷(白色固體)，則會產生大量白煙，正確。B、紅磷、白磷能消耗裝置中的氧氣，不與氮氣反應，氧氣濃度為8.3%、5.1%時容器中的氣體主要是氮氣，正確。C、根據(jù)圖像分析，紅磷、白磷燃燒消耗氧氣熄滅后，紅磷剩余氧氣的濃度8.3%大于白磷剩余的5.1%，說明紅磷燃燒消耗氧氣的能力小于白磷，錯誤。D、分析圖像，白磷消耗氧氣最終剩余氣體中氧氣的濃度為5.1%，紅磷消耗氧氣最終剩余氣體中氧氣的濃度為8.3%，白磷消耗氧氣更多，用白磷的效果比紅磷好，正確。故選：C。1．(2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預測)某興趣小組同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，下列說法正確的是()A．用木炭、硫或鐵絲代替紅磷，也可達到實驗目的B．紅磷要適量，若紅磷過量，則測得的結果偏大C．紅磷燃燒時產生大量白煙，燃燒停止后白煙慢慢消失D．該實驗說明：氧氣約占空氣總質量的五分之一【答案】C【詳解】A、木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，導致水不能進入集氣瓶，鐵不能空氣中燃燒，都不能測定氧氣含量，故選項A錯誤；B、紅磷應該足量或過量，確保集氣瓶中的氧氣完全反應，實驗結果更準確，故選項B錯誤；C、紅磷燃燒時產生大量白煙，燃燒停止后白煙慢慢消失，是因為白煙是五氧化二磷，能夠溶解在水中，故選項C正確；D、該實驗測得氧氣約占空氣總體積(不是總質量)的五分之一，故選項D正確；故選：C。2．(2023·河北邯鄲·?？级?如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣含量，下列說法中不正確的是()A．實驗時紅磷必須過量 B．點燃紅磷前必須事先用彈簧夾夾緊橡皮管C．紅磷熄滅后應立刻打開彈簧夾 D．紅磷熄滅后，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣【答案】C【詳解】A、實驗時紅磷一定過量，這樣才能充分消耗氧氣，選項說法正確；B、點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管，否則裝置漏氣會影響氧氣含量測定，選項說法正確；C、紅磷熄滅后冷卻至室溫才能打開彈簧夾，否則紅磷燃燒放熱會導致氣壓變大影響氧氣含量測定，選項說法不正確；D、空氣主要成分是氧氣和氮氣，紅磷燃燒消耗完瓶內的氧氣，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣，選項說法正確。故選：C。3．(2023·江蘇徐州·?？级?某同學用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量。實驗時，連接好裝置并檢查不漏氣后再進行后續(xù)操作。下列說法不正確的是()

A．加熱銅絲能夠引燃白磷，主要利用了銅絲良好的導熱性B．通過注射器內水體積的變化，得出試管內空氣中所含氧氣的體積C．白磷燃燒時產生大量白煙，等火焰熄滅后立即打開彈簧夾D．實驗時所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應【答案】C【詳解】A、加熱銅絲能夠引燃白磷，主要利用了銅絲良好的導熱性，說法正確，不符合題意；B、白磷燃燒消耗氧氣，試管內的氣壓減小，注射器會自動流入試管中，流入的水體積等于消耗的氧氣體積，通過注射器內水體積的變化，得出試管內空氣中所含氧氣的體積，說法正確，不符合題意；C、白磷燃燒時產生大量白煙，等火焰熄滅后不能立即打開彈簧夾，此時試管內的氣壓偏大，進入的水體積偏小，測量結果不準確，說法錯誤，符合題意；D、實驗時所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應，使實驗結果更準確，說法正確，不符合題意。故選：C。4．(2023·內蒙古赤峰·統(tǒng)考三模)用如圖裝置測定空氣中氧氣含量，有關說法錯誤的是()

A．取用的紅磷必須足量B．引燃紅磷后，左管內液面先下降后上升，冷卻后升至刻度1C．該裝置環(huán)保，所得結果更準確D．該裝置還能測得稀有氣體的體積分數(shù)【答案】D【詳解】A、取用的紅磷必須足量，才能將裝置內氧氣耗盡，否則會導致實驗結果偏小，不符合題意；B、引燃紅磷后，紅磷燃燒，放出大量的熱，裝置內氣體受熱膨脹，壓強增大，左管內液面下降，待完全反應后，逐漸冷卻至室溫，由于消耗了氧氣，裝置內壓強減小，故左管內液面上升，氧氣約占空氣體積的1/5，故冷卻后升至刻度1，不符合題意；C、該裝置在密閉容器中進行，反應生成的五氧化二磷不會逸出，比較環(huán)保，且避免了盛有點燃紅磷的燃燒匙伸入集氣瓶中時，氣體的受熱膨脹逸出，誤差小，不符合題意；D、該裝置是通過紅磷燃燒消耗氧氣，測定空氣中氧氣的含量，無法測得稀有氣體的體積分數(shù)，符合題意。故選：D。5．(2023·北京西城·統(tǒng)考二模)利用如圖裝置測定空氣中的氧氣含量，下列說法正確的是()

A．加入藥品時，取少量的紅磷B．點燃酒精燈后，紅磷燃燒，產生大量白色煙霧C．實驗開始時，注射器活塞的位置應處于最左端D．注射器量程足夠大時，彈簧夾始終打開不會影響實驗結果【答案】D【詳解】A、加入藥品時，取足量的紅磷，耗盡氧氣，故A錯誤；B、點燃酒精燈后，紅磷燃燒，產生大量白煙，故B錯誤；C、實驗結束，紅磷消耗了氧氣，試管內壓強減小，注射器的活塞會向左移動，移動的體積即為消耗氧氣的體積，所以實驗開始時，注射器活塞的位置不能處于最左端，故C錯誤；D、注射器量程足夠大時，彈簧夾始終打開，紅磷消耗的是整個裝置內的氧氣，由于注射器量程足夠大時，所以試管內的氧氣忽略不計，故不會影響實驗結果，故D正確。故選：D。6．(2023·山東德州·統(tǒng)考二模)下圖為“測定空氣里氧氣含量”的裝置，“惰性電熱板”通電發(fā)熱后不與空氣中成分發(fā)生化學反應，左右有隔板，隔板間距離為20cm。關于該實驗的有關說法錯誤的是()

A．接通電源一段時間后，電熱板上的紅磷燃燒并產生大量白煙B．若裝置氣密性不好，測得空氣中氧氣含量會偏大C．反應結束后切斷電源，冷卻至室溫后左右隔板間距離約為16cmD．反應后剩余的主要氣體既不能燃燒，也不支持燃燒【答案】B【詳解】A、接通電源一段時間，溫度升高至紅磷的著火點后，電熱板上的紅磷燃燒并產生大量的白煙，故選項說法正確；B、若裝置氣密性不好，在實驗結束后冷卻過程中，空氣進入，使測得空氣中氧氣含量會偏小，故選項說法不正確；C、氧氣約占空氣總體積的五分之一，左右隔板距離為20cm，氧氣的體積為20cm×1/5=4cm。實驗結束切斷電源，冷卻至室溫后左右隔板距離約為20cm-4cm=16cm，故選項說法正確；D、紅磷燃燒一段時間后熄滅，說明反應后剩余氣體不能燃燒，也不支持燃燒，故選項說法正確。故選：B。7．(2023·安徽·校聯(lián)考三模)鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應。如圖裝置氣密性良好，先點燃過量的紅磷，待紅磷熄滅并冷卻至室溫，鐘罩內水面上升約1/5體積。再使用凸透鏡會聚太陽光點燃鎂帶，鎂帶繼續(xù)燃燒，水面繼續(xù)上升到約7/10位置。下列有關說法不正確的()

A．用凸透鏡會聚太陽光目的是使鎂的溫度達到著火點B．該實驗可以測定空氣中氧氣的含量C．氮氣的化學性質不活潑，不支持燃燒D．金屬燃燒不能用二氧化碳滅火【答案】C【詳解】A、用凸透鏡會聚太陽光使鎂溫度升高，溫度達到著火點，鎂燃燒，不符合題意；B、紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體，因此導致裝置內的壓強減小，故能準確測定出氧氣的體積，不符合題意；C、鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應，氮氣能支持鎂燃燒，符合題意；D、鎂的化學性質較活潑，能與氮氣、二氧化碳、氧氣等氣體發(fā)生反應，故金屬燃燒不能用二氧化碳滅火，不符合題意；故選：C。8．(2023·山東濟南·統(tǒng)考一模)用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量：給硬質玻璃管中的銅粉(足量)持續(xù)加熱并不斷來回推拉注射器活塞直到反應完全，待裝置冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠出，待注射器活塞穩(wěn)定后，注射器內氣體體積減少了總容積的1/5。下列關于該實驗的說法中，錯誤的是()A．說明氧氣約占空氣總體積的1/5B．用木炭代替銅粉實驗，也能得到相同結論C．實驗前，應檢驗裝置的氣密性D．反應后集氣瓶內剩余氣體主要為氮氣【答案】B【詳解】A、注射器內氣體減少的體積為氧氣的體積，氣體體積減少了1/5，所以氧氣約占空氣體積的1/5，選項正確；B、木炭燃燒生成二氧化碳，產生了新的氣體，影響實驗結果，選項錯誤；C、實驗前先組裝實驗儀器，然后檢查裝置的氣密性，以免裝置漏氣導致結果錯誤，選項正確；D、空氣中主要存在氮氣和氧氣，氧氣被消耗，則剩余的氣體主要為氮氣，選項正確。故選：B。9．(2023·四川德陽·統(tǒng)考一模)燃燒法是測定空氣中氧氣含量的一種常用方法。某化學興趣小組利用如圖1裝置監(jiān)測燃燒時裝置中氧氣的含量變化，比較蠟燭與白磷的優(yōu)劣，所取蠟燭和白磷均足量，氧氣傳感器顯示氧氣的體積分數(shù)與時間的關系如圖2。下列說法正確的是()A．觀察圖2，足量的蠟燭和白磷均能完全耗盡氧氣B．若利用這兩種物質燃燒測定空氣中氧氣含量，測定結果均偏高C．縱坐標的數(shù)據(jù)減小后，又增大的原因是容器中氧氣的量又增加了D．若采用燃燒法測定空氣中氧氣含量，選用白磷的結果更接近準確值【答案】D【詳解】A、觀察圖2可知，氧氣的體積分數(shù)都沒有變?yōu)榱?，所以足量的蠟燭和白磷均不能完全耗盡氧氣，故A錯誤；B、利用這兩種物質燃燒測定空氣中氧氣含量，氧氣都沒有耗盡，測定結果均偏低，故B錯誤；C、縱坐標的數(shù)據(jù)減小是因為氧氣被消耗，又增大的原因是因為容器中氣體體積減小，氧氣的體積分數(shù)發(fā)生改變，氧氣的量并沒有改變，故C錯誤；D、若采用燃燒法測定空氣中氧氣含量，選用白磷的結果更接近準確值，因為它反應消耗氧氣較徹底，故D正確。故選：D。10．(2023·海南省直轄縣級單位·統(tǒng)考二模)用如圖1所示裝置,分別進行足量的紅磷或木炭在空氣中燃燒的實驗(裝置冷卻至室溫后結束實驗)，測定集氣瓶內的壓強變化如圖2所示。

(1)圖2曲線①數(shù)據(jù)表明，紅磷燃燒后集氣瓶內的壓強低于起始壓強，原因是。(2)某同學根據(jù)圖2曲線②推斷：不能用木炭測定空氣中的氧氣含量，其實驗依據(jù)是。【答案】(1)紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，產生五氧化二磷固體，氣體質量減小，壓強也減小(2)燃燒消耗氧氣的同時產生氣體，容器內氣壓幾乎不變，沒有產生壓強差【詳解】(1)圖2曲線①數(shù)據(jù)表明，紅磷燃燒后集氣瓶內的壓強低于起始壓強，原因是紅磷燃燒消耗集氣瓶內的氧氣，產生五氧化二磷固體，氣體質量減小，壓強也減??；(2)某同學根據(jù)圖2曲線②推斷：不能用木炭測定空氣中的氧氣含量，其實驗依據(jù)是燃燒消耗氧氣的同時產生氣體，容器內氣壓幾乎不變，沒有產生壓強差。1．(2023·云南·統(tǒng)考中考真題)仿照法國化學家拉瓦錫定量研究空氣成分的原理，利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，燃燒匙中應盛放的藥品是()

A．鐵絲 B．木炭 C．紅磷 D．硫粉【答案】C【詳解】A.因為鐵絲不能在空氣燃燒，故A錯誤；B.木炭燃燒會生成二氧化碳導致兩邊壓強變化不明顯，故B錯誤；C.紅磷燃燒會消耗氧氣，集氣瓶中的液面會上升五分之一，故C正確；D.硫燃燒會生成二氧化硫導致兩邊壓強變化不明顯，故D錯誤；故選：C2．(2022·甘肅金昌·統(tǒng)考中考真題)小亮同學設計了如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量。下列關于該實驗的說法錯誤的是()A．該實驗利用了銅絲的導熱性B．紅磷燃燒結束后，待裝置恢復至室溫時再讀