2022-2023北京市化学九年级上册期末试题知识点汇编-26实验题（空气中氧气含量的测定）（含解析）

2022-2022秋学年北京市化学九年级上册期末试题知识点汇编-26实验题（空气中氧气含量的测定）
一、实验题
1．（2022秋·北京东城·九年级统考期末）兴趣小组利用红磷和白磷进行实验。已知：白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃。
(1)A中，红磷燃烧产生的白烟是 (写化学式)，气球的作用是 。
(2)B中，能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点的现象是 。
(3)C的实验目的是 。
(4)为了达到实验目的，上面的三个实验中用到的红磷需要过量的是实验 (填序号)。
2．（2022秋·北京西城·九年级统考期末）用下图实验探究物质的组成。
(1)实验1：
①一段时间后关闭电源，负极与正极产生的气体体积比约为 。结合其他实验，可得出水是由 组成。
②补全该反应的微观示意图 。
(2)实验2：
①红磷燃烧的化学方程式为 。
②能证明空气是混合物的现象是 。
3．（2022秋·北京平谷·九年级统考期末）如图所示实验验证了空气中氧气的含量(用激光笔引燃白磷)。
(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)白磷熄灭、试管冷却后再打开止水来，水倒流入试管中，最终量筒中液面约降至 mL刻度线处，原因是 。
(3)实验结束后，同学们发现自己测定的氧气体积分数偏低，你认为造成该误差的原因可能是 (填序号)。
①装置气密性不好 ②白磷不足
③未冷却至室温就打开止水夹 ④止水夹没夹紧
4．（2022秋·北京顺义·九年级统考期末）用如图装置测定空气中氧气含量。
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)实验中观察到烧杯中的水变为红色，原因是 。
(3)能证明空气中氧气含量的证据是 。
(4)集气瓶内剩余气体的性质能由此实验得到证明的是：通常状况下， 。
A．不与红磷反应 B．难溶于水 C．密度比空气小
5．（2022秋·北京丰台·九年级统考期末）补全实验方案。
序号 目的 操作 现象 结论
A 木条在空气中继续燃烧，在呼出气体中熄灭。 呼出气体中氧气的含量小于空气。
B 探究水的组成 b 管中的气体能使带火星小木条复燃，a管中的气体能燃烧，发出淡蓝色火焰。
C 测定空气中氧气的体积分数 冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中， 。 氧气约占空气体积的五分之一。
6．（2022秋·北京朝阳·九年级统考期末）根据下图所示实验回答问题。
(1)白磷燃烧的化学方程式为 。
(2)实验1，说明可燃物燃烧需要的条件之一是 。
(3)实验2，在250mL集气瓶中加入50mL水，红热的玻璃棒引燃红磷，待装置冷却后，测得集气瓶中水的体积为91mL，则空气中氧气的含量为 (写出计算式即可)。
(4)实验2，集气瓶中加入50mL水的作用是 。
A．降温 B．吸收白烟 C．液封长导管
7．（2022秋·北京昌平·九年级统考期末）用如图实验测定空气中氧气含量。
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)红磷需要过量的原因是 。
(3)玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，空气中氧气含量的表达式为 。
8．（2022秋·北京海淀·九年级统考期末）用下图实验（夹持仪器略去）验证可燃物燃烧条件，并测定空气中氧气的含量。
已知：白磷的着火点为 40℃，红磷的着火点为 240℃。
(1)该实验利用的铜的性质是 。
(2)加热铜丝一段时间后，观察到白磷燃烧、红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是 。
(3)已知集气瓶的容积为 500 mL，若能成功测定空气中氧气的含量，量筒内减少的水的体积 是 （填序号）。
a．320 mL b．80 mL c．20 mL d．100 mL
9．（2022秋·北京房山·九年级统考期末）利用如图装置验证了空气中氧气的含量。
(1)实验前，打开止水夹，用手握住试管，观察到 ，说明装置气密性良好。
(2)白磷燃烧的化学方程式为 。
(3)白磷熄灭、试管冷却到室温后，打开止水夹，能证明空气中氧气含量的现象：最终量筒中水面约降至 mL刻度线处。
10．（2022秋·北京朝阳·九年级统考期末）分析下列实验回答相关问题。
已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃。
(1)为了达到实验目的，一定要使用过量白磷的实验是 。
(2)实验2可得到的结论是 。为达到实验目的，需要补充的实验是 。
(3)实验3能证明“氧气约占空气体积1/5”的实验现象是 。
11．（2022秋·北京西城·九年级统考期末）用下图装置测定空气中氧气含量（注射器的摩擦忽略不计）。
【实验步骤】
Ⅰ.按图连接装置。注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞从20 mL处向外拉，松手。
Ⅱ.向玻璃管中加入足量白磷，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器。
【实验记录】
实验前 实验后（冷却至室温）
a中气体体积/ mL 20 10.5
b中气体体积/ mL 0 0
(1)Ⅰ中，观察到 ，证明装置气密性良好。
(2)Ⅱ中，白磷燃烧的现象是 。
(3)玻璃管中空气体积是30 mL。空气中氧气的体积分数的计算式为 。
(4)实验中注射器的作用是_____（填序号）。
A．推拉注射器，使氧气与白磷充分接触
B．读取气体的体积
C．调节装置内压强
12．（2022秋·北京大兴·九年级统考期末）用如图实验测定空气中氧气的含量。
(1)白磷燃烧反应的化学方程式为 。
(2)管2中观察到的现象是 。
(3)实验结束后，测得管1中水面高度为c，则空气中的氧气含量为 （用含a、b、c的代数式表示）。
13．（2022秋·北京门头沟·九年级统考期末）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况，如图2所示。
【进行实验】
活动1：证明红磷熄灭后，氧气还有剩余
实验装置 实验步骤 现象 结论
Ⅰ、用高能激光笔照射燃烧匙中足量的红磷 红磷燃烧，放出大量热，一段时间后熄灭，白磷始终不燃烧 红磷熄灭后，氧气还有剩余
Ⅱ、冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射 白磷现象①
【解释与结论】
(1)红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)步骤Ⅰ中白磷始终不燃烧的原因是 。
(3)步骤Ⅱ中的现象①是 。
(4)实验过程中气球的变化是： 所以说气球的作用是 。
活动2：探究影响剩余氧气浓度的因素
用图1装置进行实验，得到数据如下表。
可燃物 白磷 红磷 木炭
着火点/℃ 40 240 370
生成物状态 固态 固态 气态
剩余氧气浓度 3.1% 7.0% 14.0%
(5)通过对比右表中红磷和白磷的相关数据，可以得出影响剩余氧气浓度的因素可能是 。
(6)结合以上探究及实验数据，在“测定空气中氧气含量”的实验中，通常使用红磷而不用木炭的原因可能有 、 。
14．（2022秋·北京门头沟·九年级统考期末）用如图装置测定空气中氧气的含量。
（1）实验中红磷需过量，其目的是 。
（2）能证明空气中氧气含量的现象是 。
参考答案：
1．(1) P2O5 防止白烟进入空气，同时起到缓冲压强的作用
(2)白磷燃烧，红磷不燃烧
(3)测定空气中氧气的含量
(4)C
【详解】（1）红磷燃烧产生白烟五氧化二磷，其化学式为：P2O5。气球的作用是形成密闭装置，防止白烟进入空气，同时起到缓冲压强的作用。
（2）白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃。B中，能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点的现象是：白磷燃烧，红磷不燃烧。
（3）C的实验目的是：测定空气中氧气的含量。
（4）C实验需要红磷过量将容器内的氧气尽可能消耗尽，使测量结果更加准确。A、B实验无需过量。故选C。
2．(1) 2：1 氢元素和氧元素
(2) 集气瓶中水面最终上升至2处
【详解】（1）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，且产生的氧气和氢气的体积比为1：2，则负极与正极产生的气体体积比约为2：1；
由于氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据元素守恒，则水是由氢、氧元素组成。
②根据原子个数，可知反应前为2个水分子，则微观示意图为： 。
（2）①红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为。
②测定空气中氧气含量时，红磷燃烧消耗氧气，则装置中的压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中约五分之一，则说明氧气约占空气体积的五分之一，则说明空气是混合物。
3．(1)
(2) 20 白磷燃烧消耗试管中30mL氧气，使得试管内气压减小
(3)①②③
【详解】（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为；
（2）白磷燃烧消耗空气中的氧气，氧气体积约占空气体积的，白磷消耗了氧气，白磷熄灭，试管冷却后再打开止水来，水倒流入试管中，最终量筒中液面降至50mL-30mL=20mL刻度线处；原因是白磷燃烧消耗试管中30mL氧气，使得试管内气压减小；
（3）①装置气密性不好，试管空气进入集气瓶，导致进入的水的体积变小，使得测定的氧气体积分数偏低，符合题意；
②白磷不足，不能将试管内氧气耗尽，导致进入的水的体积变小，使得测定的氧气体积分数偏低，符合题意；
③未冷却至室温就打开止水夹，试管中的气体处于膨胀状态，导致进入的水的体积变小，使得测定的氧气体积分数偏低，符合题意；
④白磷燃烧前，止水夹没有夹紧，白磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管溢出，导致进入的水的体积变大，使得测定的氧气体积分数偏高，不符合题意。
故选①②③。
4．(1)
(2)红磷燃烧放热，使甲瓶内气压增大，将甲瓶中液体压入烧杯，使烧杯中的水变为红色
(3)甲瓶内液面上升至1刻度处
(4)AB
【详解】（1）红磷燃烧生成生成五氧化二磷，其化学方程式为，故填；
（2）红磷燃烧过程中放热，使得集气瓶内气体受热膨胀，瓶内气压增大，将甲瓶中液体压入烧杯，使烧杯中的水变为红色，故填红磷燃烧放热，使甲瓶内气压增大，将甲瓶中液体压入烧杯，使烧杯中的水变为红色；
（3）空气中氧气约占空气体积的五分之一，当红磷燃烧时消耗瓶内氧气，使得瓶内压强减小，等装置恢复室温后，烧杯内的水被吸入集气瓶内，集气瓶内的液面上升到刻度1处。故填甲瓶内液面上升至1刻度处；
（4）A、该实验中红磷过量，但是最终红磷熄灭，说明红磷不能和剩余气体反应，故A正确；
B、集气瓶内液面最终升高到刻度1处，说明瓶内剩余气体不能溶于水（若能溶于水，液面会更高），故B正确；
C、该实验中不能证明剩余气体密度小于空气，故C错误；
故选AB。
5． 比较人体呼出气体和空气中氧气含量的差异 水是由氢元素和氧元素组成的
瓶内水面最终上升至刻度1处
【详解】根据实验A的现象和结论可知，该实验的目的是比较人体呼出气体和空气中氧气含量的差异。
实验B中，电解水实验中负极产生的是氢气，正极产生的是氧气，二者的体积比为2：1。氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，故该实验的结论为水是由氢元素和氧元素组成的。
实验C，当装置冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，流入水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一，由此可知氧气约占空气体积的五分之一。
【点睛】本题考查教材中的基础实验，难度不大，熟练掌握实验的原理、现象、结论等是正确解答本题的关键。
6．(1)
(2)与氧气接触
(3)
(4)ABC
【详解】（1）白磷燃烧发生的反应为：白磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应，生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；
（2）实验1中①处的白磷没有燃烧，②处在通入氧气后白磷燃烧，①和②对比说明可燃物燃烧需要的条件之一是：需要与氧气接触；
（3）根据实验2可知，空气中氧气的体积为：91 mL 50 mL，原集气瓶中空气的体积为：250 mL 50 mL，所以空气中氧气的含量的计算式为：；
（4）A、由于红磷燃烧放出大量的热，所以集气瓶中加入的水可以起到降温的作用，故符合题意；
B、由于红磷燃烧生成大量白烟，即五氧化二磷有毒，与集气瓶中加入的水反应而被吸收，故符合题意；
C、集气瓶中加入的水可将长导管液封，以防止红磷燃烧放热，使气体逸出，导致实验结果不准确，故符合题意。
故选ABC。
7．(1)
(2)将氧气全部消耗
(3)
【详解】（1）红磷燃烧的化学为：。
（2）测定空气中氧气含量时要将空气中的氧气全部消耗完，因此要红磷过量。
（3）玻璃管除去胶塞部分管的长度为h，红磷燃烧前，管内液体的高度为h1，红磷燃烧停止，完全冷却后，左侧液体高度为h2，设玻璃管的底面积为S，因此空气的总体积为，消耗氧气的体积为，因此空气中氧气含量的表达式为：。
8．(1)导热性
(2)温度达到着火点
(3)b
【详解】（1）金属具有导热性，该实验利用的铜的性质是导热性，故填：导热性。
（2）白磷的着火点为 40℃，红磷的着火点为 240℃，加热铜丝一段时间后，观察到白磷燃烧、红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是温度达到着火点，故填：温度达到着火点。
（3）空气中氧气体积约为空气体积的五分之一，已知集气瓶的容积为 500 mL，含有100mL水，氧气体积，故反应结束，量筒内减少的水的体积是80mL，故选：b。
9．(1)水中导管口有气泡冒出
(2)
(3)29
【详解】（1）实验前，打开止水夹，用手握住试管，试管中气体受热膨胀，观察到水中导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故填：水中导管口有气泡冒出。
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，故填：。
（3）空气中氧气体积分数约为21%，氧气体积，剩余水的体积50mL-21mL=29mL，故填：29。
10．(1)实验3
(2) 可燃物燃烧需要温度达到着火点 在80℃的热水中放一小块白磷
(3)量筒中液面降至30mL处
【详解】（1）实验1是验证质量守恒定律的实验，白磷的量没有要求；实验2是验证燃烧条件的实验，白磷的量不做要求；实验3是测定空气中氧气含量的实验，为了得出正确的结论，装置内的氧气要消耗完，因此白磷一定要过量，故填实验3；
（2）实验2中，铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点；为了验证燃烧需要氧气，在烧杯的热水 放入一小块白磷；
（3）实验3中左侧装置内有100mL空气，则氧气的体积为20mL，白磷燃烧消耗完氧气，进入水的体积应约为20mL，所以量筒内的液面下降到30mL处。
11．(1)注射器活塞回到20 mL处
(2)放热，产生白烟
(3)
(4)ABC
【详解】（1）注射器a的活塞从20 mL处向外拉，松手注射器活塞回到20 mL处，说明气密性好，故填：注射器活塞回到20 mL处。
（2）白磷燃烧的现象是放热，产生白烟，故填：放热，产生白烟。
（3）空气中氧气的体积20mL-10.5mL，氧气体积分数，故填：。
（4）A、推拉注射器，使空气流动，使氧气与白磷充分接触，正确。
B、注射器中减少的体积，为氧气体积，可以读取气体的体积，正确。
C、推拉注射器可以调节装置内压强，正确。
故选：ABC。
12．(1)4P+5O22P2O5
(2)液面先升高后降低
(3)100%
【详解】（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O22P2O5；
（2）白磷燃烧，放出热量，装置内压强增大，导致管2液面上升，随着白磷燃烧不断消耗氧气，导致压强减小，管2液面降低，故管2中观察到的现象是液面先升高后降低；
（3）由图中可知，管1空气体积为b-a，实验消耗氧气的体积为c-a，则空气中的氧气含量为100%。
13．(1)4P+5O22P2O5
(2)未与氧气接触
(3)燃烧，产生白烟
(4) 先变大后缩小 调节压强
(5)可燃物的着火点
(6) 木炭燃烧的生成物是气体 剩余氧气浓度较大（或着火点高）
【详解】（1）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故反应的化学方程式写为：4P+5O22P2O5。
（2）步骤Ⅰ中白磷始终不燃烧的原因是白磷浸没在水中，未与氧气接触，故填未与氧气接触。
（3）步骤II中，将装有白磷的燃烧匙提出水面，白磷与氧气接触，用高能激光笔照射后温度高于白磷的着火点，观察到白磷燃烧，产生白烟，故填燃烧，产生白烟。
（4）磷燃烧时放出热量，瓶中的气体受热膨胀，观察到气球变大，磷燃烧停止后，膨胀的气体减少，瓶中的压强减小，观察到气球又逐渐变小，即气球先变大后变小，故填先变大后变小；
该实验中，气球能够调节装置中的压强，避免气体膨胀时将橡皮塞弹出，故填调节压强。
（5）由图可知，白磷、红磷、木炭的着火点依次升高，而三种物质在密闭容器中的空气中燃烧停止后剩余压强的浓度也依次升高，说明影响剩余氧气浓度的因素可能是可燃物的着火点，故填可燃物的着火点。
（6）在“测定空气中氧气含量”的实验中，通常使用红磷而不用木炭的原因是木炭燃烧的生成物二氧化碳是气体，燃烧后气体的体积变化不大，测出的结果偏小，故填木炭燃烧的生成物是气体；
在“测定空气中氧气含量”的实验中，通常使用红磷而不用木炭的另一种原因是木炭燃烧后剩余氧气浓度较大，实验前后气体的体积差偏小，测得的结果偏小，故填剩余氧气浓度较大。
14． 尽量耗尽氧气 集气瓶内的液面最终上升到刻度1处
【详解】（1）实验中红磷过量，使集气瓶中的氧气尽量反应完全，测量结果精确到更高；
（2）红磷与氧气反应消耗五氧化二磷，五氧化二磷是固体，氧气反应完全后，集气瓶中压强降低，待装置冷却到室温，打开止水夹，大气压把烧杯中的水压入集气瓶，流入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气总体积的，能证明空气中氧气含量的现象是：集气瓶内的液面最终上升到刻度1处。
试卷第1页，共3页
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