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2020浙教版科學八年級下培優學案-3.1-空氣與氧氣（1）-空氣的成分
精講精練-答案解析
知識點詳解
一、空氣中各成分的性質、用途
1、空氣是由多種成分組成的，各成分保持各自的性質，體積分數相對固定不變。
成分 體積占比 物理性質 化學性質 主要用途
氮氣 78% 無色、無味、不易溶于水。密度比空氣略小 化學性質不活潑，一般情況不能燃燒也不支持燃燒 制硝酸、化肥和炸藥的重要原料；作保護氣；醫療上用于冷凍麻醉；還可以用作超導材料的環境改造劑（-196℃）
氧氣 21% 無色、無味、不溶于水密度比空氣大。沸點為-183℃，液氧為淡藍色，-218℃變成雪花狀的藍色固體。 化學性質活潑，支持燃燒，可使帶火星的小木條復燃 用于動植物呼吸、潛水、醫療急救。煉鋼、氣焊、化工生產、宇宙航行。
稀有氣體 0.93% 無色、無味、通電時能發出不同顏色的光 化學性質很不活潑（惰性） 用于保護氣；閃光燈、霓虹燈；用于激光技術；醫療上用于冷凍麻醉。
二氧化碳 0.04% 無色、無味、能溶于水密度比空氣大 一般不能燃燒也不支持燃燒，能使澄清石灰水變渾濁 用于滅火；是光合作用的原料；化工原料制純堿，尿素等；干冰作制冷劑用于保存食物，人工降雨和舞臺效果。
水蒸氣等其他氣體及雜質 0.03%
綠色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧氣，化石燃料的燃燒、動植物的呼吸作用均消耗氧氣、放出二氧化碳，這一系列的活動保證了空氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定。
2、檢驗空氣中含有二氧化碳、氧氣和水蒸氣






物質 檢驗 說明
操作 現象
CO2 空氣通入澄清石灰水 產生白色渾濁，渾濁速度慢，沉淀量少 空氣中含有二氧化碳，但二氧化碳的含量較少
O2 ①帶火星的木條伸入裝氧氣的集氣瓶中 ②點燃的木條分別放入氧氣瓶與空氣瓶中 ①木條復燃 ②木條在氧氣瓶中燒得更旺 空氣中含有氧氣，但不純
H2O 把碎冰放進一個干燥的燒杯里，用表面皿蓋在燒杯口上。在表面皿里加白色的無水硫酸銅粉末，置于空氣中 固體由白色變為藍色 空氣中含有水蒸氣
思考：若要除去空氣中的這三種成分，應如何操作？

二、測定空氣中氧氣體積分數的實驗方法
1、實驗原理：
空氣是由氧氣和氮氣等多種氣體組成的，為了測定空氣中氧氣的體積分數，可以選擇某種能與空氣中氧氣反應而不與空氣中氮氣及其他氣體反應的固體物質（如紅磷、汞、鐵、鋁），利用氧氣與該物質反應后生成固體物質，使密閉容器中氣體體積減小（減小的體積即為氧氣的體積），瓶內氣壓小于外界大氣壓，大氣壓就將燒杯中的水壓入集氣瓶中，我們可以通過集氣瓶中水增加的體積判斷出集氣瓶中氣體減少的體積，從而粗略確定空氣中氧氣的體積分數。
2、經典實驗：紅磷燃燒
反應的文字表達式：
3、實驗步驟：
（1）連接裝置：在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一孔插燃燒匙，另一孔插導管（配有彈簧止水夾），導管另一端伸入盛有水的燒杯中，如圖所示。
（2）檢查裝置氣密性：把導管的一端放入水中，兩手緊握或者熱毛巾裹住集氣瓶外壁，如果在導管口有氣泡冒出，松開兩手，冷卻后導管中上升形成一段水柱，一段時間后不落下，則證明氣密性良好。（還可以有哪些方法？）
（3）集氣瓶內加入少量水，并在水面做好標記，將標記以上部分的體積分為5等份。
（4）在燃燒匙內裝入足量紅磷，將導管上的止水夾夾緊，點燃紅磷，立即伸入集氣瓶中并塞緊橡皮塞。
（5）紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫，振蕩集氣瓶，打開止水夾。
4、實驗現象：
紅磷燃燒，發出黃白色的光，放出大量的熱，生成大量白煙。冷卻至室溫后打開彈簧夾，燒杯中的水經導管進入集氣瓶，且水的體積約占實驗前集氣瓶中空氣總體積的五分之一。
5、實驗結論：
空氣中氧氣的體積分數約為20%。
6、實驗討論與誤差分析：
（1）實驗成功的關鍵點
①紅磷必須足量；
②裝置氣密性好；
③集氣瓶中預先加入少量水，以溶解反應生成的五氧化二磷固體，防止高溫固體落到集氣瓶底使其炸裂；
④紅磷點燃后要立即伸入集氣瓶中并塞緊橡膠塞，以防瓶內氣體受熱膨脹逸出；
⑤紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫后再打開止水夾，以防瓶內剩余氣體受熱膨脹氣壓偏高影響實驗結果；
⑥不能用木炭、硫粉、鐵絲等代替紅磷燃燒做上述實驗，原因是木炭和硫粉燃燒產生的氣體會彌補反應所消耗氧氣的體積，集氣瓶內氣體壓強基本沒有變，不能測出氧氣的體積。鐵絲在空氣中不能燃燒。然而硫粉燃燒產生的氣體易被氫氧化鈉溶液吸收，所以若用氫氧化鈉濃溶液代替水時，可用硫粉代替紅磷做該實驗。
（2）該實驗還能得到的結論：氮氣（集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣）具有不能燃燒、不支持燃燒和難溶于水的性質。
（3）實驗誤差分析：
A、實驗結果偏小，即進入瓶中水的體積小于瓶內空間五分之一的可能原因是：
①紅磷量不足，瓶內氧氣未耗盡；
②氧氣濃度過低時，紅磷燃燒不能繼續燃燒；
③裝置氣密性不好，使外界空氣進入瓶內；
④未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內水的體積減少；
⑤實驗前導管內沒有水，實驗結束后導管內留有部分的水。
B、實驗結果偏大，即進入瓶中水的體積大于瓶內空間五分之一的可能原因是：
①紅磷點燃后，燃燒匙沒有迅速伸入集氣瓶，使瓶內的空氣受熱膨脹從瓶口逸出；
②點燃紅磷前止水夾未加緊，使瓶內的空氣受熱膨脹從導管口逸出。
7、幾種實驗設計的比較
裝置設計 實驗操作 反應原理 評價
一：拉瓦錫裝置 把銀白色的液態汞（水銀）放在如圖所示的裝置中，連續加熱12天，發現部分汞變成紅色粉末，汞槽里的水銀上升鐘罩空間的1/5后便不再上升 Hg+O2→HgO HgO → Hg+O2↑ 汞有毒
二：鐘罩裝置 把紅磷點燃立即伸入如圖所示的裝置中，塞緊橡皮塞，當溫度降至室溫時，水槽里的水上升至鐘罩空間的1/5后，不再上升 P＋O2 → P2O5 現象明顯，適用于演示實驗
三：集氣瓶裝置 把紅磷點燃立即伸入如圖所示的裝置中，塞緊橡皮塞，待溫度降至室溫時，打開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶中，當水占據集氣瓶空間的1/5后，水不再進入集氣瓶 P＋O2 → P2O5 裝置較小，適宜于學生實驗
四：注射器裝置 反應前記下兩注射器中空氣的體積數，加熱反應后，將剩余氣推入某一注射器中，記下氣體的體積數，體積差正好是原空氣的1/5 Cu＋O2 → CuO 操作方便、準確率高
三種使用白磷為反應物的實驗設計（白磷有劇毒，白磷的著火點為40℃）

思考：幾種實驗中，均有一個誤差存在，即無法保證耗盡空氣中的氧氣后，使瓶內氣壓等于外界大氣壓，還可如何改進實驗？
三、氧氣
1、氧氣的物理性質：
在通常狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣稍大，不易溶于水。

2、氧氣的化學性質：
氧氣是化學性質比較活潑的氣體，在一定條件下可與許多物質發生化學反應，同時放出熱量。在化學反應中，氧氣提供氧，是一種常見的氧化劑，具有氧化性。氧氣支持燃燒，并且供給動植物的呼吸。（助燃性和氧化性）






硫在空氣和氧氣中燃燒 鐵絲在空氣中燒紅，在氧氣中燃燒
3、硫在氧氣中的燃燒實驗
（1）實驗現象：
①在空氣中：發出微弱的淡藍色火焰，放出熱量；生成有刺激性氣味的氣體；
②在氧氣中：燃燒的很旺，發出明亮的藍紫色火焰，放出熱量；生成有刺激性氣味的氣體。
（2）化學方程式：S+ O2SO2
（3）注意事項：
①硫的用量不要太多，防止生成物對空氣造成污染；
②實驗應在通風櫥中進行，在瓶底放一定量的水或氫氧化鈉溶液以吸收生成的氣體（不能用沙子代替）。
4、鐵絲在氧氣中燃燒實驗
（1）實驗操作：把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細沙）。
（2）實驗現象：細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體。
（3）化學方程式：3Fe+2O2Fe3O4
（4）注意事項
①鐵絲在空氣中只能發出紅熱現象，不能燃燒。
②用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的雜質。
③將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。
④細鐵絲下端纏一根火柴，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。
⑤待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。
⑥集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。
5、物質在氧氣中的燃燒
物質 反應現象（不能說出具體生成物！） 化學方程式（表達式）
紅磷 ①紅磷在空氣中燃燒發出黃白色的光；在氧氣中燃燒發出耀眼的白光②放出熱量，產生大量白煙 4P+5O22P2O5
木炭 ①木炭在空氣中燃燒時持續紅熱，無煙無焰；在氧氣中劇烈燃燒，并發出白光② 放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C+O2CO2
硫 ① 硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰；在氧氣中燃燒發出明亮的藍紫色火焰② 放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體 S+ O2SO2
氫氣 ① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰② 放出熱量，生成能使無水硫酸銅變藍的液體 2H2+O22H2O
鐵 鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體 3Fe+2O2Fe3O4
鋁 鋁在氧氣中燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體 4Al+3O22Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3
鎂 鎂在空氣中燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體 2Mg+O22MgO
蠟燭 火焰發出白光，放熱，產生能使無水硫酸銅變藍的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 石蠟＋氧氣水＋二氧化碳

典例剖析
題型一：空氣的成分和用途
1、空氣的成分是：①氧氣；②氮氣；③稀有氣體；④二氧化碳及其他氣體雜質。按體積分數由大到小的順序排列正確的是（ B ）
A.①②③④ B.②①③④ C.①②④③ D.②①④③
2、下列關于空氣成分的敘述正確的是（ A ）
A.空氣中氮氣和氧氣的體積比約為4∶1
B.空氣的成分按質量計算，氮氣占78%，氧氣占21%
C.從液態空氣中能分離出氮氣，不能分離出氧氣和稀有氣體
D.空氣中含量最多且性質又不活潑的是稀有氣體
3、空氣是一種寶貴的資源，下列有關空氣各成分的說法正確的是（ B ）
A.氧氣的化學性質比較活潑，能夠燃燒
B.氮氣的化學性質不活潑，可用于食品防腐
C.稀有氣體都不能與其他物質發生化學反應
D.二氧化碳在空氣中含量增多會引起溫室效應，屬于空氣污染物
4、下列關于氮氣的性質和用途，敘述錯誤的是（ D ）
A.氮氣是無色無味的氣體
B.在通常狀況下，氮氣很難跟其他物質發生化學反應
C.從空氣中分離出的氮氣，可用于填充白熾燈的燈泡
D.從空氣中分離出的氮氣，不能用于生產氮肥
5、下列關于稀有氣體的敘述，錯誤的是（ B ）
A.稀有氣體都是沒有顏色、沒有氣味的氣體
B.稀有氣體在空氣中所占的體積約為0.03%
C.稀有氣體的性質很不活潑，常用作保護氣
D.稀有氣體在通電時，能發出不同顏色的光
6、物質的性質決定物質的用途。下列因果關系不成立的是（ D ）
A．因為磷燃燒能產生白煙，所以可用于制作煙幕彈
B．因為金屬鎢的熔點高，所以被用來制造燈泡中的燈絲
C．因為氮氣化學性質不活潑，所以可用于食品包裝袋內防腐
D．因為氧氣能支持燃燒，所以可用作燃料
7、下列操作中，可以鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三瓶氣體的是（ C ）
A.觀察氣體顏色 B.聞氣體的氣味
C.插入燃著的木條 D.倒入澄清的石灰水

8、如圖所示，某同學為驗證空氣中含有少量二氧化碳，將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化．據此，你認為該同學應該（　A ）
A.繼續用大針筒向澄清石灰水壓入空氣
B.撤去大針筒，用嘴向澄清石灰水吹氣
C.得出空氣中沒有二氧化碳的結論
D.得出空氣中含有少量二氧化碳的結論
9、蠟燭(足量)在如圖1密閉裝置內燃燒至熄滅，用儀器測出這一過程中瓶內氧氣含量的變化如圖2所示。下列判斷正確的是（ B ）
A.蠟燭燃燒前裝置內只有氧氣
B.氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒
C.過程中裝置內物質總質量不斷減少
D.蠟燭熄滅后瓶內只剩二氧化碳氣體
題型二：空氣中氧氣體積分數的測定實驗
1、下圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，該實驗有關的說法中正確的是（ B ）
A.可以用木炭替代紅磷進行該實驗
B.該實驗還能說明氮氣不助燃
C.空氣中氮氣與氧氣的質量比約為5：1
D.若最后液體進入廣口瓶的體積不到1/5，則有可能是紅磷過多
2、下列實驗裝置中不能用來測定空氣中氧氣含量的是（ C ）
??A．?? B．? C．??? D．
3、下圖裝置可用來測定空氣中氧氣的含量．對該實驗認識不正確的是（　C　）
A．銅絲的量不足會影響實驗結論
B．實驗中反復推拉針管可使反應物充分接觸，使氧氣完全反應
C．加熱完后應立即觀察體積變化，并記錄實驗數據
D．裝置不漏氣是實驗成功的重要因素之一
4、暖寶寶中的發熱劑是鐵粉、水和食鹽等，發熱劑能代替紅磷測定空氣中氧氣含量（裝置見如圖）。以下對此改進實驗的敘述，錯誤的是（ C ）
A．此實驗的原理是利用鐵生銹消耗氧氣
B．實驗前一定要檢查裝置的氣密性
C．此實驗中發熱劑的多少不影響測量結果
D．此實驗測出氧氣的體積分數約是18.3%
5、某化學小組利用如圖所示的實驗裝置測定空氣中氧氣的含量（部分固定裝置已略去），關于該實驗有下列說法：①向燒杯中加水是為了提高燒杯內的溫度；②白磷燃燒會放出大量的白霧；③白磷的量不足，會使測定的結果偏大；④實驗中可觀察到，注射器的活塞先向右移動，后向左移動；⑤若試管內凈容積為50mL，反應后冷卻至室溫，活塞停止在40mL附近。其中正確的是（ B ）
A．①②③ B．①④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤
6、某化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，用于“測定空氣中氧氣的含量”（試管的容積為50mL，注射器的活塞實驗前停在25mL處，容器內紅磷足量，連接的橡皮導管容積忽略不計）。實驗前將活塞從25mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至25mL刻度處，則說明 裝置氣密性好 。用酒精燈加熱裝置中的紅磷，可以觀察到注射器的活塞的運動 先向右再向左 。充分反應直至燃燒結束，試管冷卻，可觀察到裝置中活塞最終停留的接近刻度是（　C　）。若加熱前橡皮管處用止水夾夾緊，再用酒精燈加熱裝置中的紅磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻，可觀察到裝置中活塞最終停留的接近刻度是（　B　）
A．20mL處 B．15mL處 C．10mL處 D．5mL處
7、某化學興趣小組的同學在老師的指導下，正確完成如下圖所示兩個實驗。已知所用實驗裝置氣密性良好。
關于該實驗，有如下說法：①紅磷熄滅并冷卻后才能打開彈簧夾；②點燃酒精燈加入銅絲，可觀察到銅絲由紅色變成黑色；③停止加熱后即可讀出注射器內氣體的體積約為 24mL；④實驗取用銅絲質量的多少不會影響實驗結果；⑤兩個實驗均能證明空氣是混合物；⑥兩個實驗均能證明空氣中約含 1/5 體積的氧氣。其中正確說法的個數有（ C ）
A．2 個 B．3 個 C．4 個 D．5 個
8、某班同學如圖裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管，點燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內水面變化情況。實驗完畢，甲同學的廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的1/5 ，乙同學的廣口瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的1/5下列對這兩種現象解釋合理的是（　D　）
①甲同學可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完
②甲同學可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內
③乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出
④乙同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出
A．只有①③ B．只有②④ C．只有①②③ D．①②③④
9、某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖.該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記；
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞；
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是　確保集氣瓶內的氧氣消耗盡　。
（2）步驟②集氣瓶中的現象是　紅磷劇烈燃燒，發黃白色光，產生大量白煙，放熱　，其反應的文字表達式為　　；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是　燒杯中的水倒流至集氣瓶，液面上升在一等分刻度處　，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為　20%　。
（3）該實驗可推論出氮氣　難　（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質　不活潑　（填“活潑”或“不活潑”）的結論。
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？　不能　成功，原因是　木炭和氧氣反應又生成二氧化碳，沒有改變集氣瓶內的壓強，達不到實驗目的　。科學科代表小陳提出：如果用硫粉代替紅磷也能測定空氣中氧氣的體積分數，只要將水換成一種溶液，則該溶液是 氫氧化鈉溶液 。
10、為驗證空氣中氧氣的體積分數，小明按圖甲所示的裝置進行了多次實驗，發現每次測得的氧氣體積分數總是遠小于21%，他認為誤差主要由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：
①連接裝置并檢查氣密性。
②在量筒內加入100毫升的水。
③在廣口瓶中加入少量水，使瓶內空氣體積為250毫升。
④在燃燒匙內放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關閉止水夾，接通電源使電烙鐵發熱，點燃紅磷后，斷開電源。
⑤燃燒結束并充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內水面不再下降時，記錄量筒內水的體積為65毫升。
（1）小明按如甲裝置進行實驗時，該如何檢查裝置的氣密性? 將導管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置氣密性好 ；
（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是： 改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內空氣外逸而而造成實驗誤差 ；
（3）根據本實驗數據，計算出空氣中氧氣的體積分數為 14％ 。
11、如圖所示，用該裝置測量空氣中氧氣的含量，在燃燒匙中加入紅磷，紅磷與氧氣發生化學反應生成五氧化二磷，請按要求填空：
（1）在空氣中點燃紅磷，并迅速插入玻璃罩內，塞緊橡皮塞，此時看到的主要現象是 紅磷劇烈燃燒，發黃白色光，產生大量白煙，放熱　，該變化的文字表達式為 。
（2）當紅磷燃燒完畢，玻璃罩冷卻到室溫后，看到玻璃罩內水面的變化是 水面上升約鐘罩空氣體積的1/5 ，出現該現象的原因是：紅磷燃燒消耗了空氣中的 氧氣 而生成了固態的 五氧化二磷 ，從而使罩內的氣體體積 減小 ，玻璃罩內氣體壓強 小于 玻璃罩外大氣壓。
（3）上述實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積的 1/5 結論外，還可以得出有關氮氣的性質有哪些？ 不燃燒、不支持燃燒、不與水反應、不與紅磷反應等 。
（4）若實驗中測得氧氣的體積分數低于1/5，則造成此誤差的可能原因有哪些？ ①紅磷不足，未能把玻璃罩中氧氣完全消耗；②裝置氣密性不好；③玻璃罩未冷卻到室溫； 。
12、在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小強采用了右圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統內空氣體積變化。（已知：銅與氧氣反應生成黑色固體氧化銅）
（1）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 使裝置中的氧氣充分反應 。
（2）小強測得實驗結果如下：
反應前注射器內氣體總體積 反應后注射器內氣體總體積
25mL 22mL
由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數 ＜ 2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成該實驗出現誤差的原因可能是 ①②③ 。(填序號)
①沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞； ②讀數時沒有冷卻至室溫；
③加入銅絲量太少； ④加入銅絲量太多
（3）通過上面的實驗，你學到的測量混合物中某成分含量的方法是 通過反應出除去混合物中的一種成分，在測量混合物反應前后體積（或質量的變化）從而得出該種成分的含量（其他答案合理即可） 。
13、某研究性學習小組設計了如圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數（已知：銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅），其中A是底面積50cm2、高20cm的園筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）。他們的操作過程如下：
a．檢查裝置的氣密性；
b．加水并調整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；
c．將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋好密封蓋；
d．通電加熱銅粉，待反應充分后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使A、B容器的液面保持水平，記錄液面刻度。（注：A容器內固態物質所占的體積忽略不記）
（1）在上述實驗中，下列物質能代替銅粉的是 A （填序號）
A．紅磷 B．木炭 C．鐵粉 D．硫
（2）在操作d結束時，裝置A中液面約為 12 cm（填整數）。如果在操作結束時，裝置A中液面刻度在13cm處，則實驗結果比理論值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
題型三：氧氣的性質
1、下列有關氧氣的敘述，正確的是（ D ）
A.紅磷在氧氣中燃燒時產生大量白霧 B.在任何情況下，氧氣都是無色氣體
C.硫在氧氣中燃燒，發出微弱的淡藍色火焰 D.鐵生銹是緩慢氧化
2、下列有關氧氣性質的說法中錯誤的是（ B ）
A.氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體 B.它能跟所有物質發生化學反應
C.在氧化反應中一般都有熱量放出 D.氧氣能供給呼吸、支持燃燒
3、下列關于氧氣的描述正確的是（ D ）
A．魚類能在水中生活，證明氧氣易溶于水
B．液氧是混合物
C．液態氧是淡藍色的，而固態氧是白色雪花狀的
D．變色的變化不一定是化學變化，如淡藍色液氧變為無色氣體就不是化學變化
4、下列物質和氧氣反應的生成物在常溫下有液體的是（ A ）
A．蠟燭 B．鋁 C．磷 D．鐵
5、在空氣中，與人類關系最密切的當屬氧氣．下列說法正確的是（ A ）
A.帶火星的木條在氧氣中能夠復燃，說明氧氣能支持燃燒
B.鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，說明氧氣具有可燃性
C.氧氣的化學性質非常活潑，能與所有的物質發生化學反應
D.氧氣能支持燃燒，說明氧氣具有可燃性
6、下列關于實驗現象的描述正確的是（ D ）
A.鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，生成黑色的四氧化三鐵
B.紅磷在空氣中燃燒產生大量的白霧
C.硫黃在氧氣中燃燒發出淡藍色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
D.木炭在氧氣中燃燒發白光
7、對下列物質在氧氣中燃燒的實驗現象描述正確的是（　D ）
A．石蠟在氧氣中燃燒時，有水和二氧化碳生成
　B．硫粉在氧氣中燃燒時，火焰呈藍紫色，生成無色無味的氣體
　C．木炭在氧氣中燃燒時，火焰成白色，放出大量的熱
　D．鐵絲在氧氣中燃燒時，火星四射，放出大量的熱，有黑色固體生成
8、鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中可以劇烈燃燒，這是因為（ B ）
A.空氣中氧氣沒有助燃性，純氧才有助燃性 B.純氧比空氣中氧氣濃度大
C.空氣中不含有氧氣 D.鐵絲不與氧氣反應
9、現有A、B、C、D四種物質。A是無色無味的氣體。B在A中燃燒發出明亮的藍紫色火焰，同時生成一種無色有刺激氣味的氣體C。D是一種無色的氣體，把D通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁。試判斷A、B、C、D各是什么物質，請將答案填在空格內。
A是 氧氣 ；B是 硫 ；C是 二氧化硫 ；D是 二氧化碳 。
10、下圖是硫和鐵在氧氣中燃燒的反應裝置圖，回答下列問題：
（1）甲、乙兩個集氣瓶底部的水各有什么作用？
甲： 防止生成的高溫固體落到瓶底，使集氣瓶炸裂 。
乙： 可吸收SO2氣體，防止污染大氣 。
（2）甲、乙兩個集氣瓶底部的水能否都換成細沙？為什么？ 甲瓶可以，乙瓶不可以，因為細沙不能吸收生成的SO2 。





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點燃

點燃

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2020浙教版科學八年級下培優學案-3.1-空氣與氧氣（1）-空氣的成分
精講精練
知識點詳解
一、空氣中各成分的性質、用途
1、空氣是由多種成分組成的，各成分保持各自的性質，體積分數相對固定不變。
成分 體積占比 物理性質 化學性質 主要用途
氮氣 78% 無色、無味、不易溶于水。密度比空氣略小 化學性質不活潑，一般情況不能燃燒也不支持燃燒 制硝酸、化肥和炸藥的重要原料；作保護氣；醫療上用于冷凍麻醉；還可以用作超導材料的環境改造劑（-196℃）
氧氣 21% 無色、無味、不溶于水密度比空氣大。沸點為-183℃，液氧為淡藍色，-218℃變成雪花狀的藍色固體。 化學性質活潑，支持燃燒，可使帶火星的小木條復燃 用于動植物呼吸、潛水、醫療急救。煉鋼、氣焊、化工生產、宇宙航行。
稀有氣體 0.93% 無色、無味、通電時能發出不同顏色的光 化學性質很不活潑（惰性） 用于保護氣；閃光燈、霓虹燈；用于激光技術；醫療上用于冷凍麻醉。
二氧化碳 0.04% 無色、無味、能溶于水密度比空氣大 一般不能燃燒也不支持燃燒，能使澄清石灰水變渾濁 用于滅火；是光合作用的原料；化工原料制純堿，尿素等；干冰作制冷劑用于保存食物，人工降雨和舞臺效果。
水蒸氣等其他氣體及雜質 0.03%
綠色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧氣，化石燃料的燃燒、動植物的呼吸作用均消耗氧氣、放出二氧化碳，這一系列的活動保證了空氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定。
2、檢驗空氣中含有二氧化碳、氧氣和水蒸氣






物質 檢驗 說明
操作 現象
CO2 空氣通入澄清石灰水 產生白色渾濁，渾濁速度慢，沉淀量少 空氣中含有二氧化碳，但二氧化碳的含量較少
O2 ①帶火星的木條伸入裝氧氣的集氣瓶中 ②點燃的木條分別放入氧氣瓶與空氣瓶中 ①木條復燃 ②木條在氧氣瓶中燒得更旺 空氣中含有氧氣，但不純
H2O 把碎冰放進一個干燥的燒杯里，用表面皿蓋在燒杯口上。在表面皿里加白色的無水硫酸銅粉末，置于空氣中 固體由白色變為藍色 空氣中含有水蒸氣
思考：若要除去空氣中的這三種成分，應如何操作？

二、測定空氣中氧氣體積分數的實驗方法
1、實驗原理：
空氣是由氧氣和氮氣等多種氣體組成的，為了測定空氣中氧氣的體積分數，可以選擇某種能與空氣中氧氣反應而不與空氣中氮氣及其他氣體反應的固體物質（如紅磷、汞、鐵、鋁），利用氧氣與該物質反應后生成固體物質，使密閉容器中氣體體積減小（減小的體積即為氧氣的體積），瓶內氣壓小于外界大氣壓，大氣壓就將燒杯中的水壓入集氣瓶中，我們可以通過集氣瓶中水增加的體積判斷出集氣瓶中氣體減少的體積，從而粗略確定空氣中氧氣的體積分數。
2、經典實驗：紅磷燃燒
反應的文字表達式：
3、實驗步驟：
（1）連接裝置：在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一孔插燃燒匙，另一孔插導管（配有彈簧止水夾），導管另一端伸入盛有水的燒杯中，如圖所示。
（2）檢查裝置氣密性：把導管的一端放入水中，兩手緊握或者熱毛巾裹住集氣瓶外壁，如果在導管口有氣泡冒出，松開兩手，冷卻后導管中上升形成一段水柱，一段時間后不落下，則證明氣密性良好。（還可以有哪些方法？）
（3）集氣瓶內加入少量水，并在水面做好標記，將標記以上部分的體積分為5等份。
（4）在燃燒匙內裝入足量紅磷，將導管上的止水夾夾緊，點燃紅磷，立即伸入集氣瓶中并塞緊橡皮塞。
（5）紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫，振蕩集氣瓶，打開止水夾。
4、實驗現象：
紅磷燃燒，發出黃白色的光，放出大量的熱，生成大量白煙。冷卻至室溫后打開彈簧夾，燒杯中的水經導管進入集氣瓶，且水的體積約占實驗前集氣瓶中空氣總體積的五分之一。
5、實驗結論：
空氣中氧氣的體積分數約為20%。
6、實驗討論與誤差分析：
（1）實驗成功的關鍵點
①紅磷必須足量；
②裝置氣密性好；
③集氣瓶中預先加入少量水，以溶解反應生成的五氧化二磷固體，防止高溫固體落到集氣瓶底使其炸裂；
④紅磷點燃后要立即伸入集氣瓶中并塞緊橡膠塞，以防瓶內氣體受熱膨脹逸出；
⑤紅磷熄滅后，待集氣瓶冷卻至室溫后再打開止水夾，以防瓶內剩余氣體受熱膨脹氣壓偏高影響實驗結果；
⑥不能用木炭、硫粉、鐵絲等代替紅磷燃燒做上述實驗，原因是木炭和硫粉燃燒產生的氣體會彌補反應所消耗氧氣的體積，集氣瓶內氣體壓強基本沒有變，不能測出氧氣的體積。鐵絲在空氣中不能燃燒。然而硫粉燃燒產生的氣體易被氫氧化鈉溶液吸收，所以若用氫氧化鈉濃溶液代替水時，可用硫粉代替紅磷做該實驗。
（2）該實驗還能得到的結論：氮氣（集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣）具有不能燃燒、不支持燃燒和難溶于水的性質。
（3）實驗誤差分析：
A、實驗結果偏小，即進入瓶中水的體積小于瓶內空間五分之一的可能原因是：
①紅磷量不足，瓶內氧氣未耗盡；
②氧氣濃度過低時，紅磷燃燒不能繼續燃燒；
③裝置氣密性不好，使外界空氣進入瓶內；
④未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內水的體積減少；
⑤實驗前導管內沒有水，實驗結束后導管內留有部分的水。
B、實驗結果偏大，即進入瓶中水的體積大于瓶內空間五分之一的可能原因是：
①紅磷點燃后，燃燒匙沒有迅速伸入集氣瓶，使瓶內的空氣受熱膨脹從瓶口逸出；
②點燃紅磷前止水夾未加緊，使瓶內的空氣受熱膨脹從導管口逸出。
7、幾種實驗設計的比較
裝置設計 實驗操作 反應原理 評價
一：拉瓦錫裝置 把銀白色的液態汞（水銀）放在如圖所示的裝置中，連續加熱12天，發現部分汞變成紅色粉末，汞槽里的水銀上升鐘罩空間的1/5后便不再上升 Hg+O2→HgO HgO → Hg+O2↑ 汞有毒
二：鐘罩裝置 把紅磷點燃立即伸入如圖所示的裝置中，塞緊橡皮塞，當溫度降至室溫時，水槽里的水上升至鐘罩空間的1/5后，不再上升 P＋O2 → P2O5 現象明顯，適用于演示實驗
三：集氣瓶裝置 把紅磷點燃立即伸入如圖所示的裝置中，塞緊橡皮塞，待溫度降至室溫時，打開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶中，當水占據集氣瓶空間的1/5后，水不再進入集氣瓶 P＋O2 → P2O5 裝置較小，適宜于學生實驗
四：注射器裝置 反應前記下兩注射器中空氣的體積數，加熱反應后，將剩余氣推入某一注射器中，記下氣體的體積數，體積差正好是原空氣的1/5 Cu＋O2 → CuO 操作方便、準確率高
三種使用白磷為反應物的實驗設計（白磷有劇毒，白磷的著火點為40℃）

思考：幾種實驗中，均有一個誤差存在，即無法保證耗盡空氣中的氧氣后，使瓶內氣壓等于外界大氣壓，還可如何改進實驗？
三、氧氣
1、氧氣的物理性質：
在通常狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣稍大，不易溶于水。

2、氧氣的化學性質：
氧氣是化學性質比較活潑的氣體，在一定條件下可與許多物質發生化學反應，同時放出熱量。在化學反應中，氧氣提供氧，是一種常見的氧化劑，具有氧化性。氧氣支持燃燒，并且供給動植物的呼吸。（助燃性和氧化性）






硫在空氣和氧氣中燃燒 鐵絲在空氣中燒紅，在氧氣中燃燒
3、硫在氧氣中的燃燒實驗
（1）實驗現象：
①在空氣中：發出微弱的淡藍色火焰，放出熱量；生成有刺激性氣味的氣體；
②在氧氣中：燃燒的很旺，發出明亮的藍紫色火焰，放出熱量；生成有刺激性氣味的氣體。
（2）化學方程式：S+ O2SO2
（3）注意事項：
①硫的用量不要太多，防止生成物對空氣造成污染；
②實驗應在通風櫥中進行，在瓶底放一定量的水或氫氧化鈉溶液以吸收生成的氣體（不能用沙子代替）。
4、鐵絲在氧氣中燃燒實驗
（1）實驗操作：把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細沙）。
（2）實驗現象：細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體。
（3）化學方程式：3Fe+2O2Fe3O4
（4）注意事項
①鐵絲在空氣中只能發出紅熱現象，不能燃燒。
②用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的雜質。
③將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲與氧氣的接觸面積。
④細鐵絲下端纏一根火柴，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。
⑤待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細鐵絲反應。
⑥集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。
5、物質在氧氣中的燃燒
物質 反應現象（不能說出具體生成物！） 化學方程式（表達式）
紅磷 ①紅磷在空氣中燃燒發出黃白色的光；在氧氣中燃燒發出耀眼的白光②放出熱量，產生大量白煙 4P+5O22P2O5
木炭 ①木炭在空氣中燃燒時持續紅熱，無煙無焰；在氧氣中劇烈燃燒，并發出白光② 放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C+O2CO2
硫 ① 硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰；在氧氣中燃燒發出明亮的藍紫色火焰② 放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體 S+ O2SO2
氫氣 ① 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰② 放出熱量，生成能使無水硫酸銅變藍的液體 2H2+O22H2O
鐵 鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體 3Fe+2O2Fe3O4
鋁 鋁在氧氣中燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體 4Al+3O22Al2O3
鋁在空氣中與氧氣反應，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3
鎂 鎂在空氣中燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體 2Mg+O22MgO
蠟燭 火焰發出白光，放熱，產生能使無水硫酸銅變藍的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 石蠟＋氧氣水＋二氧化碳

典例剖析
題型一：空氣的成分和用途
1、空氣的成分是：①氧氣；②氮氣；③稀有氣體；④二氧化碳及其他氣體雜質。按體積分數由大到小的順序排列正確的是（ ）
A.①②③④ B.②①③④ C.①②④③ D.②①④③
2、下列關于空氣成分的敘述正確的是（ ）
A.空氣中氮氣和氧氣的體積比約為4∶1
B.空氣的成分按質量計算，氮氣占78%，氧氣占21%
C.從液態空氣中能分離出氮氣，不能分離出氧氣和稀有氣體
D.空氣中含量最多且性質又不活潑的是稀有氣體
3、空氣是一種寶貴的資源，下列有關空氣各成分的說法正確的是（ ）
A.氧氣的化學性質比較活潑，能夠燃燒
B.氮氣的化學性質不活潑，可用于食品防腐
C.稀有氣體都不能與其他物質發生化學反應
D.二氧化碳在空氣中含量增多會引起溫室效應，屬于空氣污染物
4、下列關于氮氣的性質和用途，敘述錯誤的是（ ）
A.氮氣是無色無味的氣體
B.在通常狀況下，氮氣很難跟其他物質發生化學反應
C.從空氣中分離出的氮氣，可用于填充白熾燈的燈泡
D.從空氣中分離出的氮氣，不能用于生產氮肥
5、下列關于稀有氣體的敘述，錯誤的是（ ）
A.稀有氣體都是沒有顏色、沒有氣味的氣體
B.稀有氣體在空氣中所占的體積約為0.03%
C.稀有氣體的性質很不活潑，常用作保護氣
D.稀有氣體在通電時，能發出不同顏色的光
6、物質的性質決定物質的用途。下列因果關系不成立的是（ ）
A．因為磷燃燒能產生白煙，所以可用于制作煙幕彈
B．因為金屬鎢的熔點高，所以被用來制造燈泡中的燈絲
C．因為氮氣化學性質不活潑，所以可用于食品包裝袋內防腐
D．因為氧氣能支持燃燒，所以可用作燃料
7、下列操作中，可以鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三瓶氣體的是（ ）
A.觀察氣體顏色 B.聞氣體的氣味
C.插入燃著的木條 D.倒入澄清的石灰水

8、如圖所示，某同學為驗證空氣中含有少量二氧化碳，將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化．據此，你認為該同學應該（　 ）
A.繼續用大針筒向澄清石灰水壓入空氣
B.撤去大針筒，用嘴向澄清石灰水吹氣
C.得出空氣中沒有二氧化碳的結論
D.得出空氣中含有少量二氧化碳的結論
9、蠟燭(足量)在如圖1密閉裝置內燃燒至熄滅，用儀器測出這一過程中瓶內氧氣含量的變化如圖2所示。下列判斷正確的是（ ）
A.蠟燭燃燒前裝置內只有氧氣
B.氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒
C.過程中裝置內物質總質量不斷減少
D.蠟燭熄滅后瓶內只剩二氧化碳氣體
題型二：空氣中氧氣體積分數的測定實驗
1、下圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，該實驗有關的說法中正確的是（ ）
A.可以用木炭替代紅磷進行該實驗
B.該實驗還能說明氮氣不助燃
C.空氣中氮氣與氧氣的質量比約為5：1
D.若最后液體進入廣口瓶的體積不到1/5，則有可能是紅磷過多
2、下列實驗裝置中不能用來測定空氣中氧氣含量的是（ ）
??A．?? B．? C．??? D．
3、下圖裝置可用來測定空氣中氧氣的含量．對該實驗認識不正確的是（　　）
A．銅絲的量不足會影響實驗結論
B．實驗中反復推拉針管可使反應物充分接觸，使氧氣完全反應
C．加熱完后應立即觀察體積變化，并記錄實驗數據
D．裝置不漏氣是實驗成功的重要因素之一
4、暖寶寶中的發熱劑是鐵粉、水和食鹽等，發熱劑能代替紅磷測定空氣中氧氣含量（裝置見如圖）。以下對此改進實驗的敘述，錯誤的是（ ）
A．此實驗的原理是利用鐵生銹消耗氧氣
B．實驗前一定要檢查裝置的氣密性
C．此實驗中發熱劑的多少不影響測量結果
D．此實驗測出氧氣的體積分數約是18.3%
5、某化學小組利用如圖所示的實驗裝置測定空氣中氧氣的含量（部分固定裝置已略去），關于該實驗有下列說法：①向燒杯中加水是為了提高燒杯內的溫度；②白磷燃燒會放出大量的白霧；③白磷的量不足，會使測定的結果偏大；④實驗中可觀察到，注射器的活塞先向右移動，后向左移動；⑤若試管內凈容積為50mL，反應后冷卻至室溫，活塞停止在40mL附近。其中正確的是（ ）
A．①②③ B．①④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤
6、某化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，用于“測定空氣中氧氣的含量”（試管的容積為50mL，注射器的活塞實驗前停在25mL處，容器內紅磷足量，連接的橡皮導管容積忽略不計）。實驗前將活塞從25mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至25mL刻度處，則說明 。用酒精燈加熱裝置中的紅磷，可以觀察到注射器的活塞的運動 。充分反應直至燃燒結束，試管冷卻，可觀察到裝置中活塞最終停留的接近刻度是（　　）。若加熱前橡皮管處用止水夾夾緊，再用酒精燈加熱裝置中的紅磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻，可觀察到裝置中活塞最終停留的接近刻度是（　　）
A．20mL處 B．15mL處 C．10mL處 D．5mL處
7、某化學興趣小組的同學在老師的指導下，正確完成如下圖所示兩個實驗。已知所用實驗裝置氣密性良好。
關于該實驗，有如下說法：①紅磷熄滅并冷卻后才能打開彈簧夾；②點燃酒精燈加入銅絲，可觀察到銅絲由紅色變成黑色；③停止加熱后即可讀出注射器內氣體的體積約為 24mL；④實驗取用銅絲質量的多少不會影響實驗結果；⑤兩個實驗均能證明空氣是混合物；⑥兩個實驗均能證明空氣中約含 1/5 體積的氧氣。其中正確說法的個數有（ ）
A．2 個 B．3 個 C．4 個 D．5 個
8、某班同學如圖裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管，點燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內水面變化情況。實驗完畢，甲同學的廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的1/5 ，乙同學的廣口瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的1/5下列對這兩種現象解釋合理的是（　　）
①甲同學可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完
②甲同學可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內
③乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出
④乙同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出
A．只有①③ B．只有②④ C．只有①②③ D．①②③④
9、某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖.該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記；
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞；
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。
請回答下列問題：
（1）該實驗中紅磷需稍過量，目的是　 　。
（2）步驟②集氣瓶中的現象是 ，其反應的文字表達式為　 　；步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是　 　，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為　　。
（3）該實驗可推論出氮氣　　（填“易”或“難”）溶于水和其化學性質　 　（填“活潑”或“不活潑”）的結論。
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？　　成功，原因是　 　。科學科代表小陳提出：如果用硫粉代替紅磷也能測定空氣中氧氣的體積分數，只要將水換成一種溶液，則該溶液是 。
10、為驗證空氣中氧氣的體積分數，小明按圖甲所示的裝置進行了多次實驗，發現每次測得的氧氣體積分數總是遠小于21%，他認為誤差主要由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：
①連接裝置并檢查氣密性。
②在量筒內加入100毫升的水。
③在廣口瓶中加入少量水，使瓶內空氣體積為250毫升。
④在燃燒匙內放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關閉止水夾，接通電源使電烙鐵發熱，點燃紅磷后，斷開電源。
⑤燃燒結束并充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內水面不再下降時，記錄量筒內水的體積為65毫升。
（1）小明按如甲裝置進行實驗時，該如何檢查裝置的氣密性? ；
（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是： ；
（3）根據本實驗數據，計算出空氣中氧氣的體積分數為 。
11、如圖所示，用該裝置測量空氣中氧氣的含量，在燃燒匙中加入紅磷，紅磷與氧氣發生化學反應生成五氧化二磷，請按要求填空：
（1）在空氣中點燃紅磷，并迅速插入玻璃罩內，塞緊橡皮塞，此時看到的主要現象是 　，該變化的文字表達式為 。
（2）當紅磷燃燒完畢，玻璃罩冷卻到室溫后，看到玻璃罩內水面的變化是 ，出現該現象的原因是：紅磷燃燒消耗了空氣中的 而生成了固態的 ，從而使罩內的氣體體積 ，玻璃罩內氣體壓強 玻璃罩外大氣壓。
（3）上述實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積的 結論外，還可以得出有關氮氣的性質有哪些？ 。
（4）若實驗中測得氧氣的體積分數低于1/5，則造成此誤差的可能原因有哪些？ 。
12、在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小強采用了右圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統內空氣體積變化。（已知：銅與氧氣反應生成黑色固體氧化銅）
（1）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 。
（2）小強測得實驗結果如下：
反應前注射器內氣體總體積 反應后注射器內氣體總體積
25mL 22mL
由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數 2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成該實驗出現誤差的原因可能是 。(填序號)
①沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞； ②讀數時沒有冷卻至室溫；
③加入銅絲量太少； ④加入銅絲量太多
（3）通過上面的實驗，你學到的測量混合物中某成分含量的方法是 。
13、某研究性學習小組設計了如圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數（已知：銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅），其中A是底面積50cm2、高20cm的園筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）。他們的操作過程如下：
a．檢查裝置的氣密性；
b．加水并調整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；
c．將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋好密封蓋；
d．通電加熱銅粉，待反應充分后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使A、B容器的液面保持水平，記錄液面刻度。（注：A容器內固態物質所占的體積忽略不記）
（1）在上述實驗中，下列物質能代替銅粉的是 （填序號）
A．紅磷 B．木炭 C．鐵粉 D．硫
（2）在操作d結束時，裝置A中液面約為 cm（填整數）。如果在操作結束時，裝置A中液面刻度在13cm處，則實驗結果比理論值 （填“偏大”或“偏小”）。
題型三：氧氣的性質
1、下列有關氧氣的敘述，正確的是（ ）
A.紅磷在氧氣中燃燒時產生大量白霧 B.在任何情況下，氧氣都是無色氣體
C.硫在氧氣中燃燒，發出微弱的淡藍色火焰 D.鐵生銹是緩慢氧化
2、下列有關氧氣性質的說法中錯誤的是（ ）
A.氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體 B.它能跟所有物質發生化學反應
C.在氧化反應中一般都有熱量放出 D.氧氣能供給呼吸、支持燃燒
3、下列關于氧氣的描述正確的是（ ）
A．魚類能在水中生活，證明氧氣易溶于水
B．液氧是混合物
C．液態氧是淡藍色的，而固態氧是白色雪花狀的
D．變色的變化不一定是化學變化，如淡藍色液氧變為無色氣體就不是化學變化
4、下列物質和氧氣反應的生成物在常溫下有液體的是（ ）
A．蠟燭 B．鋁 C．磷 D．鐵
5、在空氣中，與人類關系最密切的當屬氧氣．下列說法正確的是（ ）
A.帶火星的木條在氧氣中能夠復燃，說明氧氣能支持燃燒
B.鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，說明氧氣具有可燃性
C.氧氣的化學性質非常活潑，能與所有的物質發生化學反應
D.氧氣能支持燃燒，說明氧氣具有可燃性
6、下列關于實驗現象的描述正確的是（ ）
A.鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，生成黑色的四氧化三鐵
B.紅磷在空氣中燃燒產生大量的白霧
C.硫黃在氧氣中燃燒發出淡藍色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
D.木炭在氧氣中燃燒發白光
7、對下列物質在氧氣中燃燒的實驗現象描述正確的是（　 ）
A．石蠟在氧氣中燃燒時，有水和二氧化碳生成
　B．硫粉在氧氣中燃燒時，火焰呈藍紫色，生成無色無味的氣體
　C．木炭在氧氣中燃燒時，火焰成白色，放出大量的熱
　D．鐵絲在氧氣中燃燒時，火星四射，放出大量的熱，有黑色固體生成
8、鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中可以劇烈燃燒，這是因為（ ）
A.空氣中氧氣沒有助燃性，純氧才有助燃性 B.純氧比空氣中氧氣濃度大
C.空氣中不含有氧氣 D.鐵絲不與氧氣反應
9、現有A、B、C、D四種物質。A是無色無味的氣體。B在A中燃燒發出明亮的藍紫色火焰，同時生成一種無色有刺激氣味的氣體C。D是一種無色的氣體，把D通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁。試判斷A、B、C、D各是什么物質，請將答案填在空格內。
A是 ；B是 ；C是 ；D是 。
10、下圖是硫和鐵在氧氣中燃燒的反應裝置圖，回答下列問題：
（1）甲、乙兩個集氣瓶底部的水各有什么作用？
甲： 。
乙： 。
（2）甲、乙兩個集氣瓶底部的水能否都換成細沙？為什么？ 。






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點燃

點燃

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