例题1右图地装置来测定空气中氧气地体积分数.docx
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例题1右图地装置来测定空气中氧气地体积分数
练习1（）某同学在商店买到一种“果冻蜡烛”（见右图）。
他想对“果冻蜡烛”进行探究。
【提出问题】“果冻蜡烛”是否含有碳、氢、氧元素。
【查阅资料】“果冻蜡烛”可完全燃烧，燃烧时无烟尘，燃烧过程和熄灭时无异味；
【探究实验】（请完成下列实验报告）
步骤
现象
分析
（1）点燃“果冻蜡烛”，并在火焰上方罩一个干燥的小烧杯。
烧杯壁有无色小液滴生成
“果冻蜡烛”在燃烧后的产物有
（2）迅速倒转小烧杯，向其中加入适量，振荡。
。
“果冻蜡烛”在燃烧后的产物有二氧化碳
【实验结论】该同学分析：
水是由氢元素和氧元素组成，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成，因此“果冻蜡烛”含有碳、氢、氧元素。
【反思】你认为该同学得出的实验结论是否准确？
（填“准确”或“不准确”），请说明原因。
2如右图是用排水法收集的两瓶氧气，分别敞口放
置30秒，用带火星的木条分别以甲、乙两种方式
迅速插入，观察到木条复燃，在甲中燃烧比在乙中
更旺。
上述实验说明了氧气具有的性质：
①；
②。
2右图是西文同学做铁丝在氧气中燃烧性质的实验操作
图，做实验的时候她在集气瓶底部先放少量的水，这
样做的目的是
，西文同学将铁丝在酒精灯上加热到红热
的状态，然后放入氧气的集气瓶中，但是几次她都没有
看到明显的现象，你认为可能的原因是
，同组小彤同学
拿来一根光亮洁净的细铁丝，先在细铁丝的底部绑上一根火柴棒，引燃火柴棒，再将细铁丝放入另一个氧气的集气瓶中，于是两位同学一起完成实验，果然看到了预期的现象，你认为他们看到的现象是 ，两位同学认真反思实验的过程，觉得如果在将细铁丝放入氧气的集气瓶中时，需要在火柴棒将燃尽时再放入，才可以确保看到比较明显的实验现象，你认为这样做的理由是
。
3⑴原始大气中的气体主要成分有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气等，通过绿色植物的
作用，慢慢转化为现代大气的成分。
原始大气中的氨气（NH3），你认为最有可能转化为现代大气中的 。
⑵下图是用来测定空气中氧气含量的实验装置图，它由两个注射器组成密闭系统，其中留有
30mL空气。
给装有细铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器的活塞。
停止加热
后冷却至室温，将气体全部推至一支注射器中，请据你的理解回答：
①实验应先检查装置的气密性，你认为方法是
②如果实验中测定的氧气体积分数小于五分之一，可能的原因有
，
。
（任写两点）
③这个实验可以证明空气是 （填“纯净物”或“混合物”），理由是 。
3经过以上的总结，你认为下列方案中可以测定空气的成分的是 （填序号）
4．（4分）某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。
（1）甲同学设计图1装置进行实验。
实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是____________________。
（2）乙同学设计图2装置进行实验。
与图1相比较，他用硫粉代替了红磷，并增加了滴管，滴管吸有足量的氢氧化钠浓溶液，可以完全吸收反应生成的二氧化硫气体，则实验过程中乙同学观察到的现象是___________。
（3）丙同学设计图3装置进行实验。
该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜聚于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。
该设计方案的优点是___________，此实验过程中发生反应的文字表达式为___________。
3.（6分）根据初中化学知识，探究空气中氧气含量实验。
小明根据所学容，红磷、白磷、木炭、镁条都可以和氧气发生反应，但是哪种物质更适用于测定空气中氧气含量，小明进行如下探究。
【探究问题】红磷、白磷、木炭、镁条几种物质，哪种更适用于测定空气中氧气含量？
【查阅资料】
1红磷、白磷对比情况
红磷
白磷
状态
暗红色固体
蜡状固体有毒
燃烧温度
240°C
40°C
2镁条可以与空气中多种物质反应，如N2、CO2等
【探究过程】如下图所示，按照实验装置进行实验，探究几种物质测定空气中O2含量的可行性。
（1）红磷、白磷探究实验
小明认为选用红磷进行实验，其原因是。
实验步骤
实验现象
结论和化学方程式
如图所示，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验
空气中氧气约占
化学方程式
（2）若将实验药品改为木炭，反应结束后降至室温，打开止水夹，水不倒吸入集气瓶的原因是。
（3）若将实验药品改为镁条，反应结束后降至室温，观察到水倒吸入集气瓶大于1/5。
根据资料信息，小明知道镁条可以与空气中的氮气、二氧化碳发生反应，进而影响反应结果。
镁条与氮气反应可以生成氮化镁（Mg3N2）和碳，请写出相应的化学方程式。
【探究结论】几种物质中，红磷是最适用于测定空气中氧气含量。
5．小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2）。
为研究鱼塘量气泡是何种气体所致，小强使用如右图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是①▲。
由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是②▲。
实验中还观察到插入到烧杯中的导气管口也冒出气泡，这一现象能说明什么？
③▲。
6．小明同学欲通过实验证明二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。
他设计并完成了下表所
示的探究实验：
实验操作
实验现象
实验结论或总结
实验结论
总结
实验一
氯酸钾在试管中加热,①熔化前伸入带火星的木条；
②熔化后继续加热，再伸入带火星的木条，
①木条不复燃
②木条复燃
氯酸钾加热能产生氧气反应的化学方程式为：
①▲。
二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂
实验二
加热二氧化锰，伸入带火星的木条，
木条不复燃
二氧化锰受热不产生氧气。
实验三
②▲
木条迅速复燃
二氧化锰能加快氯酸钾的分解
（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格；
（2）实验一中①②说明了什么？
▲。
（3）在小明的探究实验中，实验一和实验二的作用是▲。
（4）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表“总结”，她补充设计了两个探究实验，最终通过实验，完整地证明了二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。
第一个的实验操作中包含了两次称量，其目的是：
①▲；第二个的实验是要②▲。
7.为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计如图所示的实验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷（白磷在空气中燃烧的温度为40℃），然后迅速将活塞下压，可以观察到的现象为；冷却至原来温度时，松开手，活塞最终将回到刻度处，试回答白磷燃烧的原因。
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8为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：
选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。
假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管的气体体积忽略不计，请回答
下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明____________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。
可观察到的现象为_______________________________________________。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。
可观察到的现象为______________________________________________________________。
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。
例如______________________________________________________________________
（友情提醒：
白磷也可以燃烧，燃烧时的产物与红磷燃烧的产物相同，燃烧时需提供的温度为40℃；生石灰与水混合能使水沸腾）
6．（8分）小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。
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，装填在制氧机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。
7．（10分）某校化学兴趣小组用下列装置制取并收集氧气．
（1）写出适宜于用上述装置制取并收集氧气的反应的化学方程式。
。
（2）图中收集氧气的方法叫，可用此法收集氧气的原
因是。
（3）用该方法收集氧气时，检验集气瓶中是否集满氧气的方法是（选填序号）．
A．把燃着的木条伸人瓶B．把带火星的木条伸人瓶
C．把带火星的木条放在瓶口D．把带火星的木条放在集气瓶口上方
（4）如果锥形瓶反应太剧烈，可减慢反应最方便的方法是（选填序号）．
A．减慢液体滴加的速度B．换一只小的锥形瓶
C．加热锥形瓶D．向锥形瓶加水
（5）用上述装置还可以制取并收集另一种气体，反应原理为（用化学方程
式表示）．
8某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
（1）甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。
①写出仪器B的名称：
______。
②甲同学应选取的试剂是Mn02和_______（填化学式），
Mn02固体在该反应中起_______作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择_____法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。
该实验操作的目的是__________。
（2）乙同学称取一定质量KMn04放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2，该反
应的化学方程式为________。
实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：
反应生成的MnO2分解放出02；
猜想Ⅱ：
反应生成的K2Mn04分解放出O2
做出上述猜想的理由是_______。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn02，在250℃条件下加热一段时间，冷却后
测得Mn02的质量不变。
则猜想________________错误。
②第二组同学取K2Mn04在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得
出了猜想Ⅱ正确的结论。
该组同学选择的实验方法是_________________。
【拓展延伸】实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分
解产生影响。
请设计实验方案验证：
________________。
【实验反思】通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识?
_________。
32．小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。
小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙制取氧气。
【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气？
【查阅材料】部分容如下：
过氧化钙（CaO2）室温下稳定，在300℃时分解生成氧气，可做增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与验证】
（1）小明依据上述材料，提出猜想Ⅰ：
，然后
进行以下实验
实验装置
实验主要过程
1检验装置气密性。
操作如下：
先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到________________，松开手后，有液体进入导管。
2加入过氧化钙于试管中，加热，导管口有大量气泡冒出。
3收集满一瓶气体。
④停止加热。
熄灭酒精灯前，应_________________________。
⑤检验气体。
方法是____________________________________。
（2）小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ：
过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置
实验主要过程
1检验装置气密性。
②加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体。
该装置放置到第二天，集气瓶只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】不能用过氧化钙与水反应制取氧气。
【分析与反思】
①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是_________________________________________________。
②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？
你的合理建议：
______________________________________________________________________。
以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。
⑵ ①固定两个注射器中的一个活塞，推动另一活塞，然后松开，如果能回复到原处，说明装置气密性良好（其他合理做法也可得分）
②铜丝量不足 加热温度不够 装置气密性不好 未完全冷却至室温就读数（或其它合理说法任写两点）
③混合物 注射器空气未完全消耗（说法合理即可）
⑶①氮气 性质较稳定、难溶于水
② ⑵ 更环保（或更精确任写一点）
③ 氧气 固体
④ ①②③④
31．
（1）红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，瓶压强减小，小于外界大气压，大气压将水沿着导管乐入集气瓶中。
（2）黄色的硫粉燃烧，放出大量热，发出淡蓝色火焰，产生一种有刺激性气味的无色气体；水沿导气管倒流回集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。
（3）装置始终密闭，不会改变试管气体的成分白磷+氧气（）五氧化二磷
2．加热过氧化钙可制取氧气①导管口有气泡④先从水槽中取出导管⑤用带火星的木条放在集气瓶口①过氧化钙与水反应能缓慢释放氧气②使用合适的催化剂或加热或搅拌（答出任一项均给分）
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