人教版九年级化学上册 专题1 空气中氧气含量的测定 导学案设计(有答案)

专题1 空气中氧气含量的测定

例某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如下图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。

实验一实验二

关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②点燃酒精灯加入铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气。其中正确说法的个数有()

A．2个 B．3个 C．4个 D．5个

解析①红磷燃烧并冷却后打开弹簧夹，避免了集气瓶内压强过大进入水过少，不能正确测定空气中氧气的含量的情况，故①说法正确；②点燃酒精灯加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，所以铜丝表面由光滑的红色变成黑色，故②说法正确；③应该在停止加热并冷却至室温后才能读数，故③说法错误；④实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的红磷和铜丝必须是过量的，故④说法错误；⑤两个实验均能证明空气是混合物，故⑤说法正确；⑥两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气，故⑥说法正确。

答案 C

1.在今年的化学活动周中，某校兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的指导下，将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置（如甲图）改进为新的实验装置（如乙图），改进后的实验装置相对于原装置，以下评价不恰当的是（C）

甲乙

A．反应容器体积小，药品消耗少

B．装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差

C．白磷比红磷着火点高，使用更安全

D．容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量

2.(2017·营口) 如图所示是用来测定空气中氧气含量的装置，下列有关该实验的说法正确的是(B)

A．红磷燃烧时产生大量白色烟雾

B．由此实验可推测氮气难溶于水

C．燃烧匙中的红磷可换成细铁丝

D．红磷量不足导致测定结果偏大

3.如下图所示中的实验操作错误的是 BD （填选项）。

A B C D

4.（2017·来宾）空气中氧气含量的测定如图所示：

（l）燃烧匙内盛放的药品是红磷。

（2）集气瓶内水面上升不到1/5的原因可能是红磷不足（或装置漏气或没冷却到室温就打开止水夹等）（答一条即可）。

5.某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。

【小组讨论】（1）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其他成分反应而且生成物为固体。他们选择的药品是 B（填序号），为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证足量（或过量）。

A.蜡烛

B.红磷

C.硫

D.木炭

（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A（填序号）。为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性。

【小组实验】在讨论的基础上，他们分组进行了实验。

【数据分析】实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100 mL）

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的1/5。通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是难溶于水，化学性质不活泼等。

6.(2018·陕西)实验是学习和研究化学的重要方法。回答问题。

（1）图一装置可测定空气中氧气的含量，实验过程中需反复推拉两端注射器的活塞，目的是使氧气充分反应。

（2）若要制取并收集大量较纯净的氧气，可从图二中选择的装置组合是B、D（填字母），写出发生反应的文字表达式过氧化氢→水+ 氧气。

7.利用如图装置进行空气中氧气含量测定实验。

实验装置

（1）实验中加入足量红磷的目的是使玻璃管中的氧气充分反应，该实验中发生反应的文字表达式为磷+氧气加热五氧化二磷。

（2）实验结束后，玻璃管内水面最终到达刻度线 1 （填数字序号）处。

（3）实验操作I、III中，上下移动水槽至两边水面相平的目的是调节内外气压平衡。

8.(2017·福州)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)写出红磷燃烧的文字表达式磷 + 氧气点燃五氧化二磷。

(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，测得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、水蒸气反应而生成固体的铁锈）设计如图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

【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，写出该反应的文字表达式铁+氧气+水氢氧化亚铁。

(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20.2%(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铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；

②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确。