知识点挑题 - 初中化学 - 优优班--学霸训练营

1．（2015秋•成都期末）空气中氧气含量测定的再认识．
Ⅰ．【实验回顾】如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
（1）写出红磷燃烧的化学方程式    ，现象是    ．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
Ⅱ．【实验改进】
根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL 80.0 54.5 126.0
【交流表达】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）₂]，写出该反应的化学方程式    ．
（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是    （计算结果精确到0.1%）．
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是：
    ；（写一条）
III．四硫化钠（Na₂S₄）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na₂S₄+O₂+2H₂O═8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na₂S₄受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢．
②硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应．
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳．
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na₂S₄，反应为：4Na₂CO₃+12S+X
  △
.

2Na₂S₄+2Na₂S₂O₃+4CO₂，X的化学式为    ；

②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡．测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₁（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到    ，塞紧橡胶塞．将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h₂，记录数据h₂．理论上h₂：h₁=    ；
④【反思与评价】实验过程①中要塞氢氧化钠溶液的棉花的原因是    ；若实验过程②中，冷却取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是：    ．

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2．（2015秋•青原区期末）某实验小组利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．
【查阅资料】白磷着火点只有40℃．
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按图连好仪器，夹紧弹簧夹．放在托盘天平上称量，称得质量为ag，然后将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是    ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体    （填“支持”或“不支持”）燃烧．写出白磷燃烧的实验现象    ，若将装置中的白磷换成红磷做该实验能否看到相同的现象？    （填“能”或“不能”）．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是    ；
（3）待白磷熄灭锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷出来，②当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是    ．
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的    ．
【拓展】将反应后的装置放到天平上称量，称得的质量    g．（填“=a”“＞a”“＜a”）

难度：较难

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3．（2015秋•睢宁县期末）化学兴趣小组在老师的指导下，对测定空气中氧气的体积分数进行了进一步的实验探究．
【实验回顾】图1是实验室用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置．
（1）红磷燃烧冒出浓厚的    ，有关的化学方程式是    ．
（2）磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的    减小，于是烧杯中的水倒吸到集气瓶里，以弥补    的体积从而粗略测出空气中氧气的体积分数．
（3）燃烧结束后，当集气瓶    时才能松开止水夹读数．
【问题提出】磷燃烧过程中，当氧气体积分数低于5.9% 时燃烧就无法继续进行，因此通过图1装置测得的结果与理论值相差较大．
【实验改进】根据铁生锈的原理，同学们设计出如图2所示的装置．再次测定空气中氧气的体积分数，主要的实验步骤与过程如下：
（1）用水量法测出集气瓶的容积约是320mL，然后在量筒里装入100mL水．
（2）将4g铁粉、5g碳粉混合均匀，再滴入适量的食盐溶液，制成耗氧物，装入布袋．
（3）按图2连好装置充分反应后，冷却到室温，打开止水夹可观察到    ；最终量筒中剩余水的体积是39mL，从而测出空气中氧气的体积分数约是    （计算结果精确到0.1%）
【师生交流】实验结束后，同学们又交流探讨了如下问题：
（1）在耗氧过程中，食盐的作用是    ．
（2）铁在空气中生锈的过程比较复杂，首先是铁与氧气、水反应生成Fe（OH）₂（此生成物的名称是    ），该反应的化学方程式为    ．
（3）下列是同学们对于用图2装置进行实验发表的观点，其中不正确的是    （填字母）．
A、若考虑集气瓶里耗氧物等的体积，导管里空气的体积，实验结果会更准确
B、若将耗氧物均匀散布在集气瓶内壁上，可以加快实验进程
C、若证明实验后的耗氧物中还有铁，只能用磁铁吸引
D、在实验过程中，耗氧物会缓慢放出热量．

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4．空气中氧气含量测定的再认识．
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．

（1）写出红磷燃烧的化学方程式    ．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内    减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
（3）①上面的实验同时证明了氮气有    的化学性质；
②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气体积的
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，你认为导致这一结果的原因可能是    （写一条）
③上述实验中红磷不能用木炭代替，原因是    ；
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理（铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程）设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/ml 80.0 54.5 126.0
【表达交流】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）₂]，写出该反应的化学方程式    ．
（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是    （计算结果精确到0.1%）．
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因：（写出其中一个原因）
①    ；
②    ．

难度：较难

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5．空气中氧气含量测定的再认识．
【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．

（1）写出红磷燃烧的化学方程式    ．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内    减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进人瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大．
【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目实验前实验后
烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL 80.0 54.5 126.0
【交流表达】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）₂]，写出该反应的化学方程式    ．
（2）根据如表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是    （计算结果精确到0.1%）．
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：
①    ；
②    ．

难度：较难

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6．学校实验室测定氧气含量．
【查阅资料】红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃．
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量．

【进行实验】按上述两个方案进行多次实验．
【反思与评价】
（1）写出方案一中一种仪器的名称    ．
（2）实验中磷的量应为足量，原因是    ．
（3）两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案    ，原因是    ．

难度：较难

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7．根据初中化学知识，探究空气中氧气含量实验．小明根据所学内容，红磷、白磷、木炭、镁条都可以和氧气发生反应，但是哪种物质更适用于测定空气中氧气含量，小明进行如下探究．
【探究问题】红磷、白磷、木炭、镁条几种物质，哪种更适用于测定空气中氧气含量？
【查阅资料】
①红磷、白磷对比情况
红磷白磷
状态暗红色固体蜡状固体有毒
燃烧温度 240℃ 40℃
②镁条可以与空气中多种物质反应，如N₂、CO₂等
【探究过程】如图所示，按照实验装置进行实验，探究几种物质测定空气中O₂含量的可行性．
（1）红磷、白磷探究实验
小明认为选用红磷进行实验，其原因是    ．
实验步骤实验现象结论和化学方程式
如图所示，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验


空气中氧气约占

化学方程式
（2）若将实验药品改为木炭，反应结束后降至室温，打开止水夹，水不倒吸入集气瓶的原因是    ．
（3）若将实验药品改为镁条，反应结束后降至室温，观察到水倒吸入集气瓶大于
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．根据资料信息，小明知道镁条可以与空气中的氮气、二氧化碳发生反应，进而影响反应结果．镁条与氮气反应可以生成氮化镁（Mg₃N₂）和碳，请写出相应的化学方程式    ．
【探究结论】几种物质中，红磷是最适用于测定空气中氧气含量．

难度：较难

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8．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．

（1）如图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是    ，反应的化学方程式为    ，反应基本类型为    ．
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：    ．
（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的
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．小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题．你认为造成此现象的原因可能是    ．
（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：    ．
（5）小组内同学还对该实验进行了如图2的改进．（已知试管容积为 45mL）．
实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯．
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，
并按上图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．
④读取注射器活塞的数据．
你认为正确的实验操作顺序是    （填序号）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为    mL刻度处才停止．

难度：较难

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9．（2013秋•武侯区期末）某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．
【查阅资料】白磷的着火点40℃．
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是    ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体    燃烧（填“支持”或“不支持”）．写出白磷燃烧的化学方程式：    ．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是    ．
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是：    ；    ．
【得出结论】氧气约占空气总体积的
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．

难度：较难

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10．（2011秋•鞍山期末）某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验．先将镁条燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．
（1）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的    %．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．
发现问题：氮气是怎样减少的呢？
假设一：氮气与镁条反应而减少．
假设二：    ．
（查阅资料）镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体．氮化镁中氮元素的化合价为    ．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式    ．
（2）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：    （写出一点即可）．

难度：较难

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测量项目	实验前	实验后
测量项目	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

	红磷	白磷
状态	暗红色固体	蜡状固体有毒
燃烧温度	240℃	40℃

实验步骤	实验现象	结论和化学方程式
如图所示，将足量红磷放到燃烧匙中，点燃红磷，进行实验		空气中氧气约占化学方程式