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2022年中考化学压轴必刷题专练04 空气组成的测定(含答案)
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【抢分必刷】2022年中考化学压轴必刷题
专题04 空气组成的测定(附学霸解题秘诀)
1. 某小组利用如图装置(装置气密性良好)进行创新实验。实验时,先观察一段时间发现无现象,然后加入氯化钠溶液,1min后气球膨胀,8min后打开止水夹,注射器活塞向左移动。下列说法不合理的是( )
A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.此实验能测出空气中氧气含量
2.下列装置不能用来测定空气中氧气的是( )
A. B.
C. D.
3.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,对该实验认识错误的是( )
A.实验前一定要检查装置的气密性
B.实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数
C.若硬质玻璃管的体积是40mL,反应前注射器内气体体积是20mL,反应后注射器内气体体积是12mL,则测得氧气的体积分数是20%
D.装置二设计优于装置一,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,使氧气完全耗尽
4.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,对该实验认识错误的是( )
A.实验前一定要检查装置的气密性
B.实验时铜粉用量的多少,不会影响实验结果
C.实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数
D.装置二设计优于装置一,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应
5.某化学兴趣小组的同学将过量的红磷放入容积为40mL的试管中,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置,则下列说法错误的是( )
A.此实验可以测定空气中氧气的含量
B.实验过程中观察到红磷燃烧产生大量白烟
C.若先夹紧弹簧夹,实验结束后冷却至室温再松开弹簧夹,可观察到活塞前沿移动到2mL刻度处
D.若不使用弹簧夹,整个实验过程中活塞前沿一直向左移动直至停在2mL刻度处
6.如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验,实验前甲装置内空气体积为30mL(盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计,且铜只能与空气中氧气发生反应),乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是( )
①乙实验的过程中,气球的变化是先变大后变瘪
②若甲、乙实验操作均无误,结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数,则测得装置内剩余气体体积将偏小
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL,则乙实验很难得出准确的结论
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求
⑥若实验非常成功,两个实验均能证明氧气约占空气质量的
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
A.①④⑤⑦ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①②④⑤
7.老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化趋势如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.反应开始时压强增大是因为温度升高 B.t2时打开了止水夹
C.t2后气压增大是由于水倒吸入集气瓶 D.反应结束后容器内的氧气已全部被消耗
8.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。下列说法正确的是( )
A.红磷燃烧的化学方程式为4P+5O2═2P2O5
B.红磷和蜡烛都可以用来验证空气中氧气的体积分数
C.若K1、K2、K3关闭,将红磷、蜡烛点燃,同时伸入到两个集气瓶中。待反应完毕,装置冷却到室温后,打开K1、K3,一段时间后,再关闭K1打开K2,这样可以比较两者的实验效果
D.若将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,观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中,但是水量不同
9.某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用45mL的18×180mm的试管和针筒注射器进行了实验,效果良好。
关于以上两组实验,有如下说法:
①图I实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟。
②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹。
③若图I实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏大。
④按图Ⅱ所示的装置进行实验前,将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松手,若活塞仍能返回20m刻度处,则说明装置不漏气。
⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验。当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待冷却并打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为3mL刻度处才停止。其中错误说法的个数有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.1个
10.如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置,主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连接好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。(提示:白磷与红磷的化学性质相似,在40℃就能够燃烧生成五氧化二磷)。下列说法正确的是( )
①该实验中白磷燃烧产生大量的白色烟雾;
②整个实验过程中集气瓶内水面的现象是先下降后上升;
③若集气瓶中无水,则导致实验最后产生的实际值偏小;
④最终集气瓶中液面上升了70mL;
⑤该实验还可得出剩余气体不可燃也不支持燃烧。
A.③④ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④
11.在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量,并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况,得图2所示数据。下列说法正确的是( )
A.a点处压强增大是因为少量空气进入
B.ab段压强减小的原因只有氧气被消耗
C.c点时打开了止水夹
D.d点集气瓶中的温度一定等于室温
12.为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势(如图2)所示。下列说法错误的是( )
A.图1使用电烙铁发热引燃物质红磷,使实验结果更精确
B.图2中曲线X表示压强变化,Y表示温度,Z表示氧气浓度
C.AB段变化的原因是由于温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压
D.据图2,t时刻才打开K,此时装置降至原温度、氧气耗尽、水进入集气瓶
13.某学习小组利用如图装置,对空气的成分探究进行了如下实验:(提示:通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:(CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O)
(1)先检查装置的气密性,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL空气,连接装置。
(2)打开弹簧夹K1、K2,缓慢将袋中的空气全部排出。读出量筒中液体体积为V1mL。
(3)关闭弹簧夹K1、K2,再向烧杯中加入热水,观察到白磷燃烧。
(4)待装置冷却至室温,打开K2,读出量筒中液体体积为V2mL。
以下说法正确的是( )
A.V2mL是空气中已反应的氧气之外的气体的总体积
B.根据以上数据分析可得氧气的体积分数为:×100%
C.若白磷的量不足,会导致V2的读数偏大
D.此实验尾部还需要增加尾气处理的装置
14.利用物质在空气中燃烧,可以测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图。下列说法正确的是( )
A.该实验证明:蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛
B.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
C.三个实验中均为氧气过量
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
15.某兴趣小组在开展“测量空气中氧气的体积分数”的探究实验,并分别将压强传感器和数字传感器与实验装置相连,精确地记录了集气瓶内压强变化和氧气的体积分数随时间变化的曲线,则下列说法错误的是( )
A.压强开始增大的原因是红磷燃烧放热气体膨胀
B.瓶内压强最终变小的原因是红磷燃烧消耗了瓶内氧气,气体减少
C.该条件下,不能用硫代替红磷完成该实验
D.实验表明红磷燃烧将瓶内氧气完全耗尽了
【学霸解题秘诀】
1.空气组成的测定
空气组成的测定
【知识点】空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定(具体敬请查阅考点21:测定空气里氧气含量的探究);当然,也包括以下三种情况:
1.通过离开了空气,人和动物就无法呼吸,来说明空气组成中含有氧气.
2.通过放置在空气中的酥瓜子(或花生米、或饼干等)会变软,铁制品会生锈(也能说明空气组成中含有氧气),敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大(也能说明空气组成中含有二氧化碳),敞口的浓硫酸会变稀且质量增大,敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾,等等;来说明空气组成中含有水蒸气.
3.通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊,来说明空气组成中含有二氧化碳.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记空气的成分及各成分的体积分数,以及与空气中的各成分有关的物质及其相关性质等;还要知道最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡.然后,根据所给的问题情景等信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
【抢分必刷】2022年中考化学压轴必刷题
专题04 空气组成的测定(附学霸解题秘诀)
2. 某小组利用如图装置(装置气密性良好)进行创新实验。实验时,先观察一段时间发现无现象,然后加入氯化钠溶液,1min后气球膨胀,8min后打开止水夹,注射器活塞向左移动。下列说法不合理的是( )
A.铁的锈蚀是放热反应
B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀
C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与
D.此实验能测出空气中氧气含量
【答案】C
【解析】A、1min后气球膨胀,,说明铁的锈蚀是放热反应,导致气体膨胀,该选项正确。
B、使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀(先观察一段时间发现无现象,然后加入氯化钠溶液,1min后气球膨胀),该选项正确。
C、此实验不能推断出铁的锈蚀需要水的参与,该选项不正确。
D、此实验能测出空气中氧气含量,即气体减少的体积和反应前总体积之比即为氧气含量,该选项正确。
故选:C。
2.下列装置不能用来测定空气中氧气的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、红磷本身是固体,能在空气中燃烧,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体,图中装置能用来测定空气中氧气,故选项错误。
B、白磷燃烧放出大量的热,使装置内气体受热膨胀,压强增大;活塞先向右移动;反应后氧气被消耗,冷却至室温后,压强减小,活塞后向左移动;最终停在刻度“4”附近,说明氧气约占空气体积的五分之一,图中装置能用来测定空气中氧气,故选项错误。
C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,图中装置能用来测定空气中氧气,故选项错误。
D、反应始终在密闭容器中进行,无需打开瓶塞点燃白磷,避免瓶内空气外逸而造成实验误差,同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中,更环保,图中装置能用来测定空气中氧气,故选项错误。
故选:C。
3.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,对该实验认识错误的是( )
A.实验前一定要检查装置的气密性
B.实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数
C.若硬质玻璃管的体积是40mL,反应前注射器内气体体积是20mL,反应后注射器内气体体积是12mL,则测得氧气的体积分数是20%
D.装置二设计优于装置一,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,使氧气完全耗尽
【答案】C
【解析】两套装置的不同点在于铜粉以及气球的所处的位置,进行分析时注意差异;
A是实验操作规范的要求,气体参与的反应,装置组装好,第一步进行气密性检查,所以A正确;
B也是实验操作规范的要求,反应过程存在放热过程,温度对密闭容器内气体的体积影响较大,所以应等到降低至室温后,再去读数,实验结果才可准确,所以B正确;
C是对氧气测量数据的估算,根据氧气占空气体积五分之一的规律判断,空气体积应该是密闭容器内所有的空间体积,所以空气总体积为60mL,反应后注射器体积应该在8mL处,消耗氧气体积为12mL,测得的氧气体积占空气的五分之一,所以C错误;
D主要观察两套实验装置的不同之处,说明其优越性,装置一中铜粉堆积于试管底部,底部的铜粉无法通过空气,另外其气球在上部,不利于空气的流通,而装置二中,铜粉往前放置一段距离,可以保证空气充分接触铜粉,另外气球是与装置平行装备,利于空气的流通,故装置二比装置一有优越性,所以D正确;
故选:C。
4.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,对该实验认识错误的是( )
A.实验前一定要检查装置的气密性
B.实验时铜粉用量的多少,不会影响实验结果
C.实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数
D.装置二设计优于装置一,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,使氧气与铜粉充分反应
【答案】B
【解析】A.这两套装置都是用于测定空气中氧气的含量,要求装置的气密性良好,故正确;
B.为了测定空气中氧气的含量,必须将装置内的氧气完全耗尽,所以铜粉必需过量,故错误;
C.装置冷却至室温后再读数,否则造成测定结果偏小,故正确;
D.装置二与装置一装置比较,装置二中的气球在玻璃管的后部,更易让空气流通,氧气与铜能充分反应,故正确。
故选:B。
5.某化学兴趣小组的同学将过量的红磷放入容积为40mL的试管中,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置,则下列说法错误的是( )
A.此实验可以测定空气中氧气的含量
B.实验过程中观察到红磷燃烧产生大量白烟
C.若先夹紧弹簧夹,实验结束后冷却至室温再松开弹簧夹,可观察到活塞前沿移动到2mL刻度处
D.若不使用弹簧夹,整个实验过程中活塞前沿一直向左移动直至停在2mL刻度处
【答案】D
【解析】A、红磷燃烧消耗试管中空气里的氧气,根据注射器活塞的位置判定空气中氧气的含量;故A说法正确;
B、红磷燃烧产生大量白烟五氧化二磷。所以实验过程中观察到红磷燃烧产生大量白烟;故B说法正确;
C、空气中氧气约占空气体积的,容积为40mL的试管中氧气约占8mL,反应中被消耗,若先夹紧弹簧夹,实验结束后冷却至室温再松开弹簧夹,可观察到活塞前沿从10mL刻度处移动到2mL刻度处;故C说法正确;
D、若不使用弹簧夹,消耗氧气的体积为:(40mL+10mL)×=10mL,整个实验过程中活塞前沿先向右移动,等实验结束后冷却至室温活塞前沿向左移动直至停在0mL刻度处;故D说法错误;
故选:D。
6.如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验,实验前甲装置内空气体积为30mL(盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计,且铜只能与空气中氧气发生反应),乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是( )
①乙实验的过程中,气球的变化是先变大后变瘪
②若甲、乙实验操作均无误,结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数,则测得装置内剩余气体体积将偏小
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL,则乙实验很难得出准确的结论
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求
⑥若实验非常成功,两个实验均能证明氧气约占空气质量的
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
A.①④⑤⑦ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①②④⑤
【答案】A
【解析】①乙实验的过程中,气球的变化是先变大后变瘪,是因为加热时气体膨胀,导致气球变大,完全反应后温度降低,氧气消耗,气球变小,该选项正确;
②若甲、乙实验操作均无误,结束后甲、乙注射器内读数分别约为:30mL﹣30mL×=24mL和15mL﹣(15mL+25mL)×=7mL,该选项不正确;
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数,则测得装置内剩余气体体积将偏大,该选项不正确;
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL,则乙实验很难得出准确的结论,是因为30mL空气中的氧气体积是6mL,注射器刻度应该减小6mL,而注射器内空气为5mL,该选项正确;
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求,该选项正确;
⑥若实验非常成功,两个实验均能证明氧气约占空气体积的,该选项不正确;
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应,该选项正确。
故选:A。
7.老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化趋势如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.反应开始时压强增大是因为温度升高
B.t2时打开了止水夹
C.t2后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
D.反应结束后容器内的氧气已全部被消耗
【答案】D
【解析】A、反应开始时压强增大,是因为红磷燃烧放出了大量的热,温度升高,故A说法正确;
B、t2时打开了止水夹,水进入集气瓶,瓶内压强增大,故B说法正确;
C、t2后气压增大是由于水倒吸入集气瓶,故C说法正确;
D、由图示可知,反应结束后容器内的氧气没有全部被消耗,故D说法错误。
故选:D。
8.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。下列说法正确的是( )
A.红磷燃烧的化学方程式为4P+5O2═2P2O5
B.红磷和蜡烛都可以用来验证空气中氧气的体积分数
C.若K1、K2、K3关闭,将红磷、蜡烛点燃,同时伸入到两个集气瓶中。待反应完毕,装置冷却到室温后,打开K1、K3,一段时间后,再关闭K1打开K2,这样可以比较两者的实验效果
D.若将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,观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中,但是水量不同
【答案】C
【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学反应方程式为:4P+5O2P2O5;缺少条件,故A不正确;
B、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,反应前后气体压强变化不断,不能用蜡烛验证空气中氧气的体积分数,B不正确;
C、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,水流入左边集气瓶中,一段时间后,再打开K2,水不能流入右边集气瓶,C正确;
D、待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,由于右边反应生成的二氧化碳部分流入左边集气瓶,观察到的现象是烧杯中水流入两个集气瓶且水量相同;D不正确。
故选:C。
9.某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用45mL的18×180mm的试管和针筒注射器进行了实验,效果良好。
关于以上两组实验,有如下说法:
①图I实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟。
②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹。
③若图I实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏大。
④按图Ⅱ所示的装置进行实验前,将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松手,若活塞仍能返回20m刻度处,则说明装置不漏气。
⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验。当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待冷却并打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为3mL刻度处才停止。其中错误说法的个数有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.1个
【答案】D
【解析】根据测定空气中氧气含量的原理、所用药品、实验现象以及实验操作的注意事项来分析:
①红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体,所以图实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟,故正确;
②图实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹,故正确;
③若图I实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致气体受热膨胀,部分空气逸出,测定结果偏大,故正确;
④按图所示的装置进行实验前,将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松手,若活塞仍能返回20mL刻度处,则说明装置不漏气,故正确;
⑤按图II所示的装置进行实验,当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯,待冷却并打开弹簧夹,消耗的氧气体积为:45mL×=9mL,则注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为(15﹣9)mL=6mL刻度处才停止,故错误。
故选:D。
10.如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置,主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连接好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。(提示:白磷与红磷的化学性质相似,在40℃就能够燃烧生成五氧化二磷)。下列说法正确的是( )
①该实验中白磷燃烧产生大量的白色烟雾;
②整个实验过程中集气瓶内水面的现象是先下降后上升;
③若集气瓶中无水,则导致实验最后产生的实际值偏小;
④最终集气瓶中液面上升了70mL;
⑤该实验还可得出剩余气体不可燃也不支持燃烧。
A.③④ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④
【答案】B
【解析】①白磷燃烧产生大量白色烟,而不是雾,故错误;
②在白磷开始燃烧时,反应放出大量的热,集气瓶中的空气膨胀,压强增大,集气瓶中的水一部分被排出,液面下降;最后熄灭冷却至室温时,集气瓶中的压强减小,在外界大气压的作用下,水进入集气瓶,液面上升,因此集气瓶内水面的变化情况是先下降,后上升,故正确;
③实验前集气瓶里没有装a体积的水,会使瓶内的气体逸出,实验最后产生的实际值会大于理论值,故错误;
④集气瓶的容积为150mL,在加入50mL水后剩余的容积为100mL,而氧气约占空气体积的五分之一,所以反应完全并冷却后进入集气瓶的水的体积为20mL,故错误;
⑤根据空气的主要成分是氮气和氧气,可知瓶内剩余的气体主要是氮气。由该实验的现象(水并没有充满整个集气瓶;过量的红磷不能在其中继续燃烧),可推断得出氮气难溶于水和化学性质不活泼的结论,故正确。
故选:B。
11.在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量,并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况,得图2所示数据。下列说法正确的是( )
A.a点处压强增大是因为少量空气进入
B.ab段压强减小的原因只有氧气被消耗
C.c点时打开了止水夹
D.d点集气瓶中的温度一定等于室温
【答案】C
【解析】A.a点处压强增大是因为红磷燃烧放出热量造成的,故A错误;
B.ab段压强减小的原因是氧气被消耗和温度逐渐降低造成的,故B错误;
C.通过图2所示可以看出,从c到d压强快速增加是因为打开了止水夹,水进入了集气瓶,故C正确;
D.从d点往后,压强增大变得缓慢了,但不能说d点集气瓶中的温度一定等于室温,故D错误。
故选:C。
12.为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势(如图2)所示。下列说法错误的是( )
A.图1使用电烙铁发热引燃物质红磷,使实验结果更精确
B.图2中曲线X表示压强变化,Y表示温度,Z表示氧气浓度
C.AB段变化的原因是由于温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压
D.据图2,t时刻才打开K,此时装置降至原温度、氧气耗尽、水进入集气瓶
【答案】D
【解析】A、接通电源使用电烙铁发热,引燃物质红磷,防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,实验结果更准确,故正确;
B、红磷燃烧放出热量,温度升高,压强增大,然后随着氧气的消耗,装置内的压强减小,反应结束冷却至室温后,打开止水夹,由于水的进入,装置内的压强恢复至原压强,即X表示压强变化;红磷燃烧放出热量,温度升高,反应结束后温度降低,恢复至原温度,即Y曲线表示的是温度;随着红磷的燃烧,装置内的氧气的含量逐渐降低,所以Z曲线表示氧气的浓度,故正确;
C、结合图2中Y、Z两条曲线,如图2中AB段气压变化的原因是红磷燃烧放热,使瓶内气体受热膨胀,压强变大,温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压,故正确;
D、从图2中看出到达反应时间t时才打开活塞K,Z曲线后部分纵坐标值增大,可以看出集气瓶中的氧气并没有消耗到0,看到烧杯中的水进入集气瓶,故错误。
故选:D。
13.某学习小组利用如图装置,对空气的成分探究进行了如下实验:(提示:通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:(CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O)
(1)先检查装置的气密性,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL空气,连接装置。
(2)打开弹簧夹K1、K2,缓慢将袋中的空气全部排出。读出量筒中液体体积为V1mL。
(3)关闭弹簧夹K1、K2,再向烧杯中加入热水,观察到白磷燃烧。
(4)待装置冷却至室温,打开K2,读出量筒中液体体积为V2mL。
以下说法正确的是( )
A.V2mL是空气中已反应的氧气之外的气体的总体积
B.根据以上数据分析可得氧气的体积分数为:×100%
C.若白磷的量不足,会导致V2的读数偏大
D.此实验尾部还需要增加尾气处理的装置
【答案】C
【解析】A、V2mL是空气中已反应的氧气和二氧化碳之外的气体的总体积,故A错误;
B、在步骤(2)实验中锥形瓶中氢氧化钠溶液吸收气体中的二氧化碳,减少的液体体积是二氧化碳的体积,二氧化碳的体积=V﹣V1;在步骤(4)中量筒中液体体积为 V2mL,其数值等于已反应的氧气和二氧化碳之外的气体总体积,所以V﹣﹣VCO2=V2,=V﹣VCO2﹣V2,=(V1﹣V2)mL,所以氧气的体积分数=×100%,故B错误;
C、若白磷不足,反应装置内的空气中的氧气未被消耗完,则反应后大气压将量筒中溶液压入反应装置的体积会减小,这部分体积等于 V1﹣V2,但V不变,因此V2会偏大,故C正确;
D、整个实验过程没有产生有害气体,所以不需增加尾气处理的装置,故D错误;
故选:C。
14.利用物质在空气中燃烧,可以测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图。下列说法正确的是( )
A.该实验证明:蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛
B.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
C.三个实验中均为氧气过量
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
【答案】A
【解析】A、该实验证明:蜡烛、红磷与白磷燃烧时所需的氧气浓度为:白磷<红磷<蜡烛,该选项正确;
B、测定空气中氧气含量效果最差的是蜡烛,因为它消耗氧气最不彻底,同时反应生成二氧化碳,导致容器中的气压无明显变化,该选项不正确;
C、三个实验中蜡烛、红磷和白磷都足量,但是,氧气均未完全耗尽,该选项不正确;
D、若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏低,该选项不正确。
故选:A。
15.某兴趣小组在开展“测量空气中氧气的体积分数”的探究实验,并分别将压强传感器和数字传感器与实验装置相连,精确地记录了集气瓶内压强变化和氧气的体积分数随时间变化的曲线,则下列说法错误的是( )
A.压强开始增大的原因是红磷燃烧放热气体膨胀
B.瓶内压强最终变小的原因是红磷燃烧消耗了瓶内氧气,气体减少
C.该条件下,不能用硫代替红磷完成该实验
D.实验表明红磷燃烧将瓶内氧气完全耗尽了
【答案】D
【解析】A、红磷在氧气中燃烧,放出大量热,密闭容器内温度升高,所以压力升高,随着反应进行,氧气消耗,降至室温,则压力会下降,所以A正确;
B、密闭容器内压强减小主要是内部气体减少,而红磷与氧气反应,将内部氧气消耗后,气体减少,所以压强变小,故B正确;
C、验证氧气含量的实验中,反应物消耗完氧气后不得生成气体,若生成气体,内部压强则变化有所差异,造成测量误差,硫与氧气则生成气体二氧化硫,故C正确;
D、从记录数据可以看出,最终氧气体积分数还有8.6%,说明还有剩余,没有被消耗完毕,所以不能说明氧气耗尽,故D错误;
故选:D。
【学霸解题秘诀】
1.空气组成的测定
空气组成的测定
【知识点】空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定(具体敬请查阅考点21:测定空气里氧气含量的探究);当然,也包括以下三种情况:
1.通过离开了空气,人和动物就无法呼吸,来说明空气组成中含有氧气.
2.通过放置在空气中的酥瓜子(或花生米、或饼干等)会变软,铁制品会生锈(也能说明空气组成中含有氧气),敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大(也能说明空气组成中含有二氧化碳),敞口的浓硫酸会变稀且质量增大,敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾,等等;来说明空气组成中含有水蒸气.
3.通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊,来说明空气组成中含有二氧化碳.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记空气的成分及各成分的体积分数,以及与空气中的各成分有关的物质及其相关性质等;还要知道最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡.然后,根据所给的问题情景等信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
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