空气中氧气含量的测定练习卷

1．为了除去空气中的氧气而不增加其他气体的量，某同学采用燃烧法除去空气中的氧气，下列物质中最适宜选用的是

A. 铁丝    B. 木炭    C. 蜡烛    D. 红磷

【答案】D

2．某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭后一段时间，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，下列对这种现象解释不合理的是

A. 甲同学使用红磷的量太少，瓶内氧气没有消耗完

B. 甲同学未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内

C. 甲同学未等到冷却至室温就打开弹簧夹

D. 甲同学插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出

【答案】D

3．实验室里可用如下图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，右端跟外界空气相通。实验开始前活塞处在刻度5厘米处。实验时，用热水对玻璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水，待反应结束后冷却至室温。整个实验过程观察到活塞移动的情况是

A. 向左移动4厘米刻度附近停止

B. 向右移动到6厘米刻度附近停止

C. 先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止

D. 先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止

【答案】D

4．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。已知相同条件下集气瓶中气体压强与气体所占体积成正比)。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均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的

C. 图 3 中 p′=p0 是因为该实验装置漏气造成的

D. 由图 2 中 p=0.79p0 可推出空气中氧气的体积占总体积的 21%

【答案】D

5．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源与铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是

A．实验前必须检查装置的气密性

B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%

C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足

D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积

【答案】B

6．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40 mL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60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。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内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20 mL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。

 可观察到活塞前沿停在____________刻度处。

（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__________________________________________________。

【答案】（1）装置气密性好

（2）8mL

（3）白磷燃烧，有大量白烟；活塞先右移动，后左移动；最终在8mL刻度处 

（4）可能会导致活塞右移冲出脱落

7．某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。

【查阅资料】镁在空气中能与氧气反应生成固体氧化镁，也能与空气中的氮气反应生成固体氮化镁。

（1）中细沙的作用是________________。

（2）冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是_________________________。

（3）若镁条只和空气的氧气反应。则进入集气瓶中的水最多不超过其容积的________%。现进入集气瓶中的水的体积约为70%，根据空气的组成可推出减少的气体中一定含有________。

（4）综上探究，测定空气中氧气的含量的试验中红磷的替代品有什么要求？_______________________________________________________（写出一点即可）

（5）二氧化碳在一定条件下反应生成碳和氧化镁，写出此反应的文字表达式：

_________________________________________________________。

【答案】（1）防止高温熔融物溅落瓶底使集气瓶炸裂 

（2）镁条燃烧消耗瓶内的气体，瓶内气压减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶 

（3）21  氮气

（4）只能与空气中的氧气反应

（5）镁+二氧化碳碳+氧化镁

8．某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：

①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好。

②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管伸到瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。

③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热。

④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。

⑤待集气瓶完全冷却到室温，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c。

⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。

根据以上信息，回答下列问题：

（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是                    ．

（2）若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系                      ．

【答案】（1）先下降后升高

（2）（b﹣a）=（c﹣a）×

9．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行了分组实验探究。

Ⅰ组：（1）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证_______。

（2）小组同学共同设计下图所示的两套装置，你认为合理的是___________(填序号)。为了确保实验的成功，在装药品之前应该______________。

Ⅱ组：Ⅱ组同学发现Ⅰ组实验可能产生实验误差，对实验进行了改进，下图是Ⅱ组同学测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。

（1）装置中气球的作用是_______________________。

（2）装置一和装置二中气球的位置不同，______________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是____________________________________________。

（3） 用弹簧夹夹紧气球口部后，检查装置一气密性的方法是______________。

【答案】Ⅰ.（1）足量 

（2）A   检查装置气密性

Ⅱ. （1）起缓冲作用，防止装置内压强过大而使橡皮塞蹦出来

（2）装置一  能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应

（3）将注射器向后拉开一段距离，后松开注射器活塞，又回复到原处，说明装置气密性良好

10．空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(装置如图1)，通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和____________(填物质名称)组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。

【实验回顾】

（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；_______。

（2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，实验缺陷：①测定结果不准确；②____________。

【提出问题】能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？

【实验改进】

改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置：用一个100mL量筒倒扣在水中，使量筒内外液面均位于40mL处，量筒内浮着一个贴有银片的小木块，银片上放有足量白磷，将整套装置置于垫有_________(填仪器名称)的铁架台的铁圈上加热。一会儿，白磷发生燃烧，量筒内液面上升，向烧杯内加水直至量筒内外液面相平，读出此时液面所对刻度。

（3）放白磷的平板用银做的原因是：银的_____________(填物理性质)性好，易将白磷温度升高，且化学性质稳定。

（4）最终，液面大约位于量筒刻度______mL处；白磷燃烧的文字表达式为_____________。

改进二：兴趣小组同学又进行了大胆改进，设计图4(选用容积为40mL的的试管作反应容器，注射器活塞初始位置为20mL处，注射器空间为20mL，活塞与内壁摩擦力及连接管空间容积忽略不计)实验方案进行，收到了良好的效果。

（5）兴趣小组同学装配好图4装置，确认气密性良好后，将弹簧夹松开，直接给足量的红磷加热，红磷燃烧后，一开始活塞的运动方向为_____________，反应完全并冷却后，注射器活塞最终将停留在约为_______mL(填整数)刻度处。

【交流反思】

（6）对照图2，改进后的实验装置有何优点_____________(答一点即可)。

【答案】【经典赏析】氮气

【实验回顾】

（1）未等冷却就打开弹簧夹  （2）污染空气 (合理答案皆可)

【实验改进】

石棉网

（3）导热

（4）32   磷+氧气五氧化二磷

（5）向右移动   8 

【交流反思】

（6）减少实验误差(不污染环境或便于读数)(其他合理答案给分)