空气的成分及探究 知识点题库

为了探究某脱氧剂的成分(由两种单质组成)及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量,兴趣小组进行了如下实验:

  1. (1) Ⅰ探究脱氧剂成分

    【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成.

    【实验猜想】根据颜色变化,猜想该脱氧剂中含有 (填化学式).

    【验证猜想】方法为:

    【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将已验证的成分分离.取剩余固体与少量CuO混合,置于图1所示装置中加热.一会儿观察到黑色固体变红色,同时澄清石灰水变浑浊.

    【实验结论】该脱氧剂中还含有 (填化学式).写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式: .

  2. (2) Ⅱ测定空气中氧气含量

    使用图2装置进行实验.实验前应先进行的操作是

    【实验过程】

    步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭.

    步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹.

    步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化.

    【数据处理】

    (1)实验中需要记录的数据是

    (2)上述实验测定过程至少需要重复两次,其目的是 . 计算得氧气约占空气体积的

    【实验对比】

    实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图3).步骤如下:

    (1)用弹簧夹夹紧橡皮管;

    (2)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入瓶中并塞紧瓶塞.

    (3)

    (4)观察并记录水面的变化情况.

    多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的

    【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃烧.由此可知,燃烧红磷法测定结果不够准确的原因的是

    【实验评价】与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是

 化学实验要用到一些仪器而且要严格按操作要求进行实验,在横线上填写仪器名称或错误操作可能造成的后果:

(1)实验时用来吸取和滴加少量液体的仪器是

(2)倾倒液体时,试剂瓶标签没有朝向手心

(3)在用红磷测定空气里氧气含量的实验中,如果红磷的量不足,其他操作均正确,则测得空气中氧气的含量  (填“大于”、“小于”或“等于”).

某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验,知道P2O5 不能随便排放在空气中,否则会对空气造成污染,所以对该实验进行了改进:

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气,如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:

  1. (1) 实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约mL。

  2. (2) 在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是

  3. (3) 通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的方法是

空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法中不正确的是(       )

A . 法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分并得出氧气约占空气总体积4/5的结论 B . 空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物 C . 氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 D . 稀有气体都没有颜色、没有气味,在通电时能发出不同颜色的光

某学习小组为探究空气中氧气的含量,设计了如图所示的装置,根据装置回答下列问题:

  1. (1) 用放大镜聚焦使燃烧匙中过量的白磷燃烧,当装置冷却到室温时,可观察到U形管右侧水面的变化情况是

  2. (2) 反应完毕后,U形管右侧剩余的气体主要是

  3. (3) 为什么不能用木炭取代白磷做这个实验:

下列A~D是初中化学中的四个实验,请按要求填空:

  1. (1) 图A中产生气体的化学符号表达式
  2. (2) 实验B是测定空气中的氧气含量 ,该实验成功的关键是(填序号).

    ①装置气密性好;②实验前夹紧止水夹;③红磷过量或足量;④冷却后再打开止水夹;⑤要选用教室内的空气.

  3. (3) 如果实验室用高锰酸钾制氧气,装置C中还缺少,反应的化学符号表达式为
已知暖宝宝贴(主要成分为铁粉,木炭,食盐)的热量来源是铁粉的缓慢氧化,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 . 该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气 B . 通过本次实验数据测的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
在一密闭容器中充满空气,经测定其中氮气的体积为100毫升,则其中氧气的体积约为(   )
A . 20毫升 B . 35毫升 C . 40毫升 D . 25毫升
同学们参加科学期末考试,你会紧张吗?请不要紧张,可以深呼吸缓和一下紧张的考试情绪。请问你呼出的这口气中,含量最高的是什么气体? (     )
A . 氮气 B . 氧气 C . 稀有气体 D . 二氧化碳
下列实验操作不正确的是(    )
A . 检查装置的气密性 B . 排水法收集氧气 C . 检测空气中氧气的含量 D . 可以控制制取氧气的快慢
根据图示装置回答有关问题:

  1. (1) 测定空气成分的方法很多,如图装置C不能测定空气中氧气含量的原因是
  2. (2) 你认为B与A相比装置的优点是
  3. (3) 装置D中实验开始时活塞前沿在5mL刻度处,足量白磷燃烧熄灭后,待温度降低至室温后,活塞沿应停在mL刻度处。
小明在学习了空气中氧气含量测定的基础上,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,燃烧匙里放足量的白磷,并用酒精灯把玻璃棒下端加热,按图示把集气瓶中的空气密封起来,集气瓶内的长导管已伸到了瓶底,长导管的另一端放入盛有足量水的A容器中。

③按下玻璃棒,让玻璃棒与白磷接触,观察到白磷立即燃烧产生大量白烟,同时放热。

④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失。

⑤待集气瓶完全冷却至室温,测出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c。

⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数(燃烧匙、白磷、玻璃棒、玻璃管体积忽略不计)。

根据以上信息,回答下列问题:

  1. (1) 图中A仪器的名称是
  2. (2) 若实验成功,测得空气中氧气的体积分数为 ,则a、b、c三个数据应满足=
  3. (3) 在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,小明观察到集气瓶内水位会先下降一段,然后才会上升。水位会下降的原因是
下列说法正确的是(   )
A . 空气的成分按体积计算氮气最多 B . 催化剂只能加快化学反应速率 C . 植物叶片发黄应施加磷肥 D . 碳酸氢钠俗称苏打,是发酵粉成分之一
为验证空气中氧气的体积分数,小明按图甲所示的装置进行了多次实验,发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%,他认为误差主要由实验装置造成,于是改用图乙装置进行实验,步骤如下:

①连接装置并检查气密性;

②在量筒内加入100mL的水;

③在广口瓶中加入少量水,使瓶内空气体积为250mL;

④在燃烧匙内放入过量的红磷,塞紧瓶塞,关闭止水夹,接通电源使电烙铁发热,点燃红磷后,断开电源;

⑤燃烧结束并充分冷却后,打开止水夹,待量筒内水面不再下降时,记录量筒内水的体积为65mL。

  1. (1) 小明按图甲装置进行实验时,该如何检查装置的气密性?
  2. (2) 与图甲装置相比,图乙装置中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因是
  3. (3) 根据本实验数据,计算出空气中氧气的体积分数为

    小明发现,测量结果与真实值仍有较大差距,查阅资料发现,引起本实验的误差除装置外,还与可燃物的性质有关。

成年人每分钟约需要吸入8L氧气,那么一昼夜需要吸入空气的体积大约为(   )
A . 11470L B . 55000L C . 11520L D . 242000L
某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图示连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。

请回答:

  1. (1) 数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量(选填“大于”“等于”或“小于”)氧气减少导致的气压变化量。
  2. (2) 基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到所经历的时间。
  3. (3) 在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为(选填“V1-V2”“V1-V3”或“V2-V3”)。
秀秀为了测定“空气中氧气的体积分数”,自制了如图甲的装置进行如下实验:

①先将一个底部开孔的玻璃瓶放在水槽中央位置,然后向水槽加入一定量的水;

②在燃烧匙里加入白磷粉末;

③将带有电热棒、燃烧匙和传感器探头的橡胶塞紧紧塞在瓶口上;

④接通电热棒电源一段时间后,发现白磷燃烧起来。

  1. (1) 在接通电源前,秀秀用热毛巾捂住玻璃瓶来检查装置的气密性,若气密性良好,则会出现的现象是
  2. (2) 反应结束后,发现玻璃瓶内液面未达空气总体积的20%,其可能的原因有     (可多选)。
    A . 未完全冷却到室温 B . 燃烧时有气体通过底部小孔逸出 C . 燃烧匙中白磷不足 D . 氧气体积分数低于3.2%时白磷会自动熄灭
  3. (3) 图乙、丙是通过气压温度传感器测得的两幅图像,请分析t3时瓶内压强p2会小于初始气压p0的原因
小明设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小,可忽略不计。

实验操作步骤如下:

步骤1:检查装置气密性,且装置气密性良好。

步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧。

步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧。

步骤4:打开K1和K2 , 通过注射器从b管抽水,当瓶中液面刚低于燃烧匙底部时,立即同时关闭K1、K2 , 发现瓶中白磷燃烧,此时读出注射器中水量为V1毫升,导管b中水的体积忽略不计。

步骤5:待整个装置冷却至室温时,只打开K2 , 发现注射器中的水剩余V2毫升。

  1. (1) 白磷和红磷在空气中燃烧的现象相似。步骤4中,白磷燃烧的现象是
  2. (2) 结合步骤2、4,说明白磷燃烧需要的条件是
  3. (3) 该实验测得空气中氧气的含量为(用V1、V2来表示)。
  4. (4) 小明多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是
某科学兴趣小组在老师的指导下设计了如图两个“测定空气中氧气含量”的改进实验。

  1. (1) 用如图甲所示的实验装置来测定空气中的氧气含量。红磷点燃后迅速塞紧瓶塞,红磷燃烧的现象是:。数显设备显示,红磷刚开始燃烧时集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量(填“大于”“小于”或“等于”)氧气量减少导致的气压变化量。
  2. (2) “暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)的热是来源于铁粉的锈蚀反应(铁生锈消耗空气中的氧气和水并放出热量)。用如图乙所示的实验装置来测定空气中的氧气含量。实验后水从量筒进入广口瓶(广口瓶容积为250 mL),量筒中液面降至60 mL处(铁粉锈蚀消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是        (填字母序号)。
    A . 实验前必须检查装置的气密性 B . 若测得空气中氧气含量偏低,可能是铁粉不足 C . 本次实验测得空气中氧气的体积分数为16% 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
小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。

在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。

说明:①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。

②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。

③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。

  1. (1) 小明用气密性良好的注射器,获取V1毫升教室内空气的具体操作是
  2. (2) 实验测得教室内空气中氧气的体积分数为。(用V1、V2、V3表示)
  3. (3) 小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。