中考化学人教版专题复习空气中氧气含量的测定练习试题.docx

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中考化学人教版专题复习空气中氧气含量的测定练习试题

2020年中考化学人教版专题复习：

空气中氧气含量的测定练习题

考点通关

1．为得到较纯净的氮气，某同学采用燃烧法除去一瓶空气中的氧气，下列物质中最适宜选用的是

A．铁丝B．红磷C．蜡烛D．木炭

2．将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），放入图示装置的广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是

A．铁粉B．磷C．木炭D．镁

3．法国化学家拉瓦锡曾做过如图实验。

下列叙述正确的是

①汞槽中的汞起到液封的作用

②实验时装置内物质的总质量保持不变

③该实验可用于测定空气中氧气的含量

④若实验中金属加热后质量增加则表明实验失败

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

4．某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是

A．红磷燃烧时，要打开止水夹，以免因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落

B．在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞

C．所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应

D．仍用本装置，只把红磷换成燃烧的木炭，能够更精确测定空气里氧气的含量

5．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用于“测定空气中氧气的含量”（试管容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处，容器内红磷足量，实验前夹紧弹簧夹），用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却至室温，打开弹簧夹，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是

A．15mL处B．20mL处C．10mL处D．5mL处

6．如图为测定空气中氧气含量的实验装置，下列做法合理的是

A．用过量的红磷进行实验

B．红磷点燃后，缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞

C．红磷熄灭后，立即打开止水夹

D．用木炭代替红磷进行实验

7．下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是

A．

B．

C．

D．

8．如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气体积含量，有关此实验结论与分析错误的是

A．此实验证明，氧气约占空气体积的1/5

B．此实验证明，反应后剩余的气体既难溶于水也不支持燃烧

C．该实验中的红磷还可以用木炭来代替

D．若该实验没有达到预期目的，可能是装置气密性不好

9．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。

图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）。

下列说法正确的是

A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的

C．p=0.79p0，p′=p0是因为红磷的着火点比木炭低

D．由图3可推出空气中氧气的含量

10．小兰同学用下图所示的装置测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于1/5。

针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是

A．查看实验装置是否漏气

B．实验中可能红磷的量不足，没有将瓶内氧气耗尽

C．实验中可能未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内水的体积减少

D．将红磷改为木炭再重做实验

11．化学小组同学设计实验，用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量，比较其实验结果的差别。

实验时将红磷、蜡烛点燃后，同时伸入到大小相同的两个集气瓶中。

（已知：

实验前K1、K2、K3均关闭）

（1）红磷燃烧的化学反应方程式为_______________________________________。

（2）待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的操作是：

先打开K1、K3，一段时间后，再__________________________。

（3）若某同学实验时，先将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，观察到的现象是________________________________________________________。

12．某化学兴趣小组针对教科书中两个实验进行再探究。

（探究一）空气中氧气含量测定的再认识

（1）测定装置如图1所示，红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内_____减小，烧杯中的水倒吸进入集气瓶。

但该实验误差较大，测得空气中氧气含量明显低于

。

（实验改进）根据铁在空气中生锈的原理设计实验如图2所示，装置中饱和食盐水、活性炭能加快铁生锈的速率，测得数据如下表：

实验前

实验后

烧杯中水的体积/mL

烧杯中剩余水的体积/mL

集气瓶（扣除内容物）和导管的容积/mL

80.8

54.5

126.0

（2）根据上表信息，空气中氧气的体积分数为___________________（只列式，不计算）。

（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果更准确的原因是___________________（写一点）。

（探究二）铁在氧气中燃烧后所得固体物质成分的探究

（问题1）铁燃烧时溅落下来的黑色物质中是否含有铁？

（资料）①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红棕色）两种；

②FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3；

③铁的氧化物均能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁的化合物溶液。

（实验）将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入________________溶液，观察到________________的现象，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中含有铁。

（问题2）铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3？

（资料）①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表；

Fe3O4

Fe2O3

铁

分解温度/℃

1538

1400

—

熔点/℃

—

—

1535

②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。

（证据推理）根据实验现象及表中信息可知，铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，此时Fe2O3已分解。

（拓展延伸）

（1）为了防止集气瓶炸裂，必须采取_____的措施。

（2）某食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若颜色_____，说明包装盒漏气。

（3）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，该反应的化学方程式为___________________。

专注中考

1．某同学用下图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是

A．所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应

B．在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞

C．红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落

D．仍用本装置，只把红磷换成燃烧的本炭，能够更精确测定空气里氧气的含量

2．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压）。

下列说法正确的是

A．红磷的多少对实验结果无影响

B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的

C．c点时反应刚好停止

D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同

3．测定空气里氧气的含量通常使用的物质是

A．红磷B．木炭C．铁丝D．蜡烛

4．在不同温度下，Hg与HgO可以相互转化。

如图所示的实验装置可用来研究氧化汞的分解与生成的反应前后各物质的质量关系。

下列叙述错误的是

A．常温下，Hg很难与O2反应

B．汞在汞槽中起到液封的作用

C．汞能将密闭容器内空气中的氧气几乎耗尽

D．HgO受热分解时，反应前后物质的总质量减少

5．小东通过查阅资料，根据铁在空气中生锈的原理，设计了如图所示的实验装置，来测定空气中氧气含量（装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈）。

已知广口瓶的有效容积为242mL，实验8分钟后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为48mL。

下列说法错误的是

A．该实验的不足之处在于实验前广口瓶底未放少量水

B．通过分析本次实验数据，可知空气中氧气的体积分数约为19.8%

C．若实验药品充足，时间足够长，可十分接近拉瓦锡实验的结果

D．此实验可有效解决拉瓦锡实验中的汞污染问题

6．如图是初中化学中常见的实验。

（1）A中现象：

烧杯②中溶液变红。

请用分子的知识解释“变红”的原因__________________________。

（2）B中集气瓶底部有少量水，其作用是__________________________。

（3）C实验完毕，集气瓶内水面上升到一定高度后，不能继续上升，这种现象说明氮气具有_____________________的性质；若从烧杯中进入集气瓶内水的体积明显小于瓶内原空气体积的

，可能存在的原因是_______________________________________________（写出一条即可）。

7．某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。

【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是_________________________________________。

红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是______________________________________________________________________________。

（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是__________________________________（写一点）。

（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。

依据图3，图4信息，____________________（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是__________________________________________________________________________________。

（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是________________________________________（写两点）。

【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。

（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。

浓NaOH溶液的作用是_________________________________________（用化学方程式表示）。

（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。

为达到实验目的，操作方法是___________________________________。

8．如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。

用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。

（1）红磷燃绕的化学方程式为________________________。

（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

9．空气中氧气含量测定的经典赏析。

教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。

（1）写出汞与氧气反应的化学方程式：

____________________________________。

（2）本实验中选择使用汞的优点有：

①汞在加热的条件下，只和氧气反应。

②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。

③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气中，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。

根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。

④____________________________________________________________________。

⑤____________________________________________________________________。

（3）通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。

请根据现在的认识，对此结论予以补充。

_________________________________。

试题答案

拓展案】B

【解析】A、法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气和氮气组成的结论，故选项不正确；B、空气可用于工业制备氮气和氧气，如分离液态空气法，故选项正确；C、氮气难溶于水，约占空气体积的78%，故选项不正确；D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性，不具有可燃性，不属于可燃物，故选项不正确；故选B。

2．【答案】C

【解析】铜加热消耗氧气，生成氧化铜，没有生成新的气体；红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；汞加热消耗氧气，生成固体氧化汞，没有生成新的气体；木炭和氧气反应后生成二氧化碳气体，生成了新的气体；根据图示a中为液体，故为金属汞，木炭不能用于测定氧气的体积。

故选C。

3．【答案】

（1）ABD

（2）氩气

（3）发出黄色火焰，形成浓浓的白烟4P+5O2

2P2O5

（4）空气中氧气的体积分数低于8％时红磷停止燃烧

（5）20.7％

（6）加快铁的锈蚀

【解析】

（1）上述实验中，使用汞的优点有：

汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体、时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，故填ABD。

（2）从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度是因为空气中含有氩气的缘故。

（3）磷在空气中燃烧，发出黄色火焰，形成浓浓的白烟，放出热量；红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故反应的化学方程式写为：

4P+5O2

2P2O5。

（4）红磷与氧气发生燃烧时，需要的氧气的浓度为8％，即空气中氧气的体积分数低于8％时红磷停止燃烧。

（5）由题文可知，烧杯中减少的水的体积就是进入集气瓶中的水的体积，所以空气中氧气的体积分数是

×100％≈20.7％。

（6）氯化钠在有水膜的条件下相当于电解质溶液，而Fe与其中的杂质C及NaCl溶液构成原电池反应，从而加快Fe的腐蚀。

4．【答案】A

【解析】A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，做空气中氧气含量测定的实验选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成固态的五氧化二磷，集气瓶内的气压降低，打开弹簧夹后，在大气压的作用下，水倒流到时集气瓶中，水的体积等于消耗的氧气体积，故A正确；B、如果把红磷换成硫或木炭，硫或木炭燃烧生成的二氧化硫气体、二氧化碳气体会占据氧气的空间，集气瓶内的气压不降低，导致水不能进入集气瓶，从而导致不能测定空气中氧气的含量，故B错误；C、集气瓶中的氧气的量是一定的，反应需要的红磷的量也是一定的，最终进入集气瓶中的水也是一定的，并不是燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高，故C错误；D、本实验可以证明空气中氧气的含量，但是不能证明空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体等，故D错误。

故选A。

5．【答案】

（1）集气瓶黑

（2）2H2O

2H2↑+O2↑负

（3）②③①

【解析】

（1）仪器①是集气瓶，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体。

（2）电解水的反应方程式：

2H2O

2H2↑+O2↑，图中a气体体积大约是b气体的2倍，可以判断a为氢气与电源负极相连。

（3）测定空气中氧气含量的实验时，先用弹簧夹夹紧橡皮管，再点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，冷却到室温后观察集气瓶中水减少的体积。

6．【答案】

（1）将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好

（2）改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差

（3）14%

【解析】

（1）检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好。

（2）与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：

改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差。

（3）量筒内减少的体积为氧气的体积，氧气的体积=100mL﹣65mL=35mL；空气中氧气的体积分数为

×100%=14%。

考点通关

1．【答案】B

【解析】A、铁丝在空气中不能燃烧，不能除去空气中的氧气。

故A错误；B、红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，不会引入新的气体杂质。

故B正确；C、蜡烛燃烧后生成二氧化碳气体和水蒸气，引入了新的气体杂质。

故C错误；D、木炭在密闭空气中燃烧生成二氧化碳气体，引入了新的杂质。

故D错误。

故选B。

2．【答案】C

【解析】A、灼热的铁粉在空气中会与空气中的氧气反应，造成装置内的气压减小，因此打开止水夹，导管中水柱会上升；B、磷能与氧气反应，消耗瓶中的氧气而使瓶内气压减小且产物五氧化二磷是固体，没有新的气体生成，瓶内气压与大气压相比，减小了大约

，因此打开止水夹，导管中水柱上升，并进入广口瓶内，进入的水约占广口瓶容积的

；C、木炭能够与氧气反应，虽然能够消耗氧气，但生成的是一种气体：

二氧化碳，它填补了原先氧气所占据的空间，故瓶内气压没有显著减小，水柱上升得也很少；D、镁能与氧气、部分氮气反应，消耗瓶中的氧气而使瓶内气压减小且产物氧化镁和氮化镁是固体，没有新的气体生成，瓶内气压减小了，因此打开止水夹，导管中水柱上升并进入广口瓶。

故选C。

3．【答案】A

【解析】①汞槽中的汞起到液封的作用，选项正确；②由质量守恒定律可知，实验时装置内物质的总质量保持不变，选项正确；③在加热的过程中，金属汞与装置内的氧气反应生成氧化汞固体，随着氧气的消耗，玻璃钟罩内液面逐渐上升，当氧气被完全消耗后，液面不再上升，可用于测定空气中氧气的含量，选项正确；④实验中，金属汞加热与氧气反应生成氧化汞，质量增加，符合质量守恒定律，实验是成功地，选项错误，故选A。

4．【答案】C

【解析】A、红磷燃烧时，不能打开止水夹，防止集气瓶内的气体受热膨胀，从导管逸散到空气中，使结果偏大，故选项A不正确；B、在空气里点燃红磷后，应立即把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞，防止集气瓶内的气体受热膨胀，从集气瓶口逸散到空气中，使结果偏大，故选项B不正确；C、红磷过量，使集气瓶内空气里的氧气能充分反应，得出正确的结果，故选项C正确；D、用本装置，把红磷换成燃烧的木炭，不能得出正确的结果，木条燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，故选项D不正确。

故选C。

5．【答案】A

【解析】由试管的容积为50mL，空气中氧气的体积分数约为五分之一可知空间中氧气约有10ml，红磷足量将空间中的氧气全部消耗，约消耗了10mL，冷却至室温，打开止水夹，总体积减少至65ml，试管中空间为50mL，注射器中活塞应停留至15mL处。

故选A。

6．【答案】A

【解析】测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。

A．用过量的红磷进行试验，可以将氧气完全反应，使测定结果更准确；B．红磷点燃后，缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞，易导致气体受热逸出使测定结果偏大；C．红磷熄灭后，立即打开止水夹，气体受热膨胀，使倒流的水偏少，测定结果偏小；D．用木炭代替红磷进行实验，会因生成二氧化碳气体，使瓶内气体的量不减少，压强不变小，不能用于测定空气中氧气的含量。

故选A。

7．【答案】C

【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确；B、白磷燃烧生成五氧化二磷固体，使得内外产生气压差，水会倒流，正确；C、蜡烛燃烧生成的是二氧化碳，二氧化碳是气体，占了氧气的空间，水几乎不进入，错误；D、白磷燃烧生成五氧化二磷固体，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确。

故选C。

8．【答案】C

【解析】A、此实验过程中打开弹簧夹，进入集气瓶的水约占集气瓶容积的1/5，可证明氧气约占空气体积的1/5，故A正确；B、此实验过程中打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶体积的1/5，水不再继续进入，说明氮气难溶于水；足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能燃烧，不能支持燃烧，故B正确；C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，容器内压强不降低，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故C错误；D、若该实验没有达到预期目的，可能是装置气密性不好，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中等，造成测定结果偏小，故D正确。

故选C。

9．【答案】B

【解析】A、若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故错误；B、反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的，故正确；C、压强不同的原因主要是木炭燃烧生成了二氧化碳气体，与可燃物的着火点无关，故错误；D、由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定氧气含量，故错误。

故选B。

10．【答案】D

【解析】测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于

，可能的原因：

红磷量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等。

11．【答案】

（1）4P+5O2

2P2O5

（2）关闭K1、打开K2

（3）烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同

【解析】

（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，化学反应方程式为4P+5O2

2P2O5。

（2）待反应完毕，装置冷却到室温后，应进行的操作是：

先打开K1、K3，使烧杯的水倒流进入左广口瓶，一段时间后，再关闭K1、打开K2，观察水进入右广口瓶的情况。

（3）若某同学实验时，先将K1、K2打开，再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中，待反应完毕，装置冷却到室温后，打开止水夹K3，有与整个装置形成连通，气压相同，观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量相同。

12．【答案】（探究一）

（1）气体

（2）

（3）铁生锈能更充分消耗氧气

（探究二）（实验）稀盐酸有气泡产生