实验八 空气中氧气含量的测定
一、单选题
1．某同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。实验时，连接好装置并检查装置气密性后再进行后续操作。下列说法不正确的是（ ）
A．红磷要过量，以保证集气瓶内空气中的氧气能充分反应
B．点燃红磷后，应迅速地把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C．红磷熄灭后，要等到装置冷却到室温后再打开止水夹
D．把红磷换成燃烧的木炭，能够更精确地测定空气中氧气的含量
2．如图是“测定空气中氧气含量”的实验（白磷足量），下列说法错误的是（ ）
A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．若白磷量不足，实验测得结果会偏小
C．实验结束后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管去
D．此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
3．利用物质在空气中燃烧，可以测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应
C．三个实验中均为氧气过量
D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高
4． 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 （ ）
A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．容器内物质总质量：b点>c点
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
5．下列实验设计不能用来测定空气中氧气含量的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题
6．利用如图装置可以测定氧气含量，该实验中要求红磷过量的目的是 ，若红磷熄灭后立即打开止水夹会导致测定的氧气含量 (填“偏大”，“偏小”或“不变”)。
7．下图列举了四个常见实验，回答有关问题。
A．证明蜡烛中含有碳、氢和氧元素 B．检测该瓶气体是H2还是CO2 C．测定空气中氧气含量 D．证明呼出气体中CO2比吸入空气中含量高
（1）A实验中，能够观察到的现象为 。
（2）C实验中，待红磷熄灭冷却到室温，打开弹簧夹，发现进入集气瓶的水少于1/5，可能的原因是 。
（3）D实验中，发生反应的化学方程式是 。
（4）上述实验中，在操作正确的前提下，不能达到实验目的的是 （填字母）。
8．已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）该实验中红磷稍过量，目的是 。
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的 ，由本实验可推知氮气的哪一性质？ 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A. 红磷要过量，以保证集气瓶内空气中的氧气能充分反应 ，故正确，不符合题意；
B. 点燃红磷后，应迅速地把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞，故正确，不符合题意；
C. 红磷熄灭后，要等到装置冷却到室温后再打开止水夹，故正确，不符合题意；
D. 把红磷换成燃烧的木炭，木炭燃烧会生成二氧化碳气体，不能够更精确地测定空气中氧气的含量，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】测定空气中氧气含量的实验，要想实验结论准确，做实验时，装置的气密性要好； 药品的量要足，把氧气完全消耗完，要生成固体或液体；等到装置冷却到室温再打开弹簧夹读数等，如果燃烧结束后立刻打开弹簧夹，测量的结果会小于五分之一。
2．【答案】C
【解析】【解答】A. 铜具有优良导热性，铜丝在此实验中起到导热的作用，故A不符合题意；
B. 若白磷量不足，不能把氧气耗尽，会导致实验测得结果变小，故B不符合题意；
C. 白磷燃烧消耗氧气，冷却后左管内气压降低，实验后右边玻璃管的一部分水会被压到左边玻璃管去，故C符合题意；D. 此实验中，最终左边液面会上升至刻度1处，可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据铜具有优良导热性分析。
B、根据若白磷量不足，不能把氧气耗尽分析。
C、根据白磷燃烧消耗氧气分析。
D、根据空气的成分分析。
3．【答案】B
【解析】【解答】A. 由装置内氧气剩余量可知，测定空气中氧气含量效果最好的是白磷，故不符合题意；
B. 由图示可知，该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应，故符合题意；
C. 三个实验中蜡烛、红磷、白磷均过量，故不符合题意；
D. 由图示可知，反应结束后氧气都有剩余，若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏低，故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据图像，分析装置内氧气剩余量。
B、根据图示可知，该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应，符合题意；
C、根据实验的注意事项，蜡烛、红磷、白磷均过量分析。
D、根据图像分析。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、 氮气不参与反应，a点时氮气体积分数约为79% ，不符合题意；
B、反应在密闭容器中进行，容器内物质总质量：b点＝c点 ，不符合题意；
C、 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 ，符合题意；
D、 此实验氧气体积分数为21%，测得的是足量红磷燃烧过程中氧气的含量的变化 ，不符合题意；
故选C
【分析】根据红磷燃烧消耗氧气，结合图示中氧气的变化情况、质量守恒定律分析。
5．【答案】B
【解析】【解答】A. 用电热棒能够引燃红磷，测定结果更准确，能用来测定空气中氧气含量，故不符合题意；
B. 蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气，虽除去氧气，但是会增加了新的气体，压强没有明显的差别，不能用来测定空气中氧气含量，故符合题意；
C. 红磷燃烧生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，根据注射器活塞运动的情况确定空气中氧气的含量，能用来测定空气中氧气含量，故不符合题意；
D. 图中实验，红磷燃烧消耗氧气，会造成集气瓶内压强减小，能用来测定空气中氧气含量，故不符合题意；
故答案为：B。
【分析】测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。
6．【答案】将装置中的氧气完全消耗；偏小
【解析】【解答】要求红磷过量的目的是将装置中的氧气完全消耗，保证实验数据准确，若红磷熄灭后立即打开止水夹，瓶内温度高，气体膨胀无法造成较大的气压差，倒吸水体积减小，会导致测定的氧气含量偏小。
【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态。
7．【答案】（1）烧杯内壁有水雾产生
（2）红磷量少，或装置漏气，或未冷却到室温就打开止水夹
（3）
（4）A
【解析】【解答】（1）蜡烛燃烧有水蒸气生成，在火焰上方罩一个干冷烧杯，生成的水蒸气遇冷液化为小水滴，所以观察到的现象为烧杯内壁有水雾产生；
（2）若进入集气瓶中水的体积少于五分之一，是因为集气瓶内外压强差减小，导致这一结果的原因可能是：红磷量少、或装置漏气、或未冷却到室温就打开止水夹；
（3）澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：；
（4）A.蜡烛与氧气反应有水生成，能证明蜡烛中一定含有氢元素，可能含有氧元素，但不能证明含有碳元素，故不能达到实验目的，符合题意；
B.因为氢气具有可燃性，燃着的木条伸入集气瓶会点燃气体产生浅蓝色火焰、二氧化碳不支持燃烧，燃着的木条伸入集气瓶，木条会熄灭，故能达到实验目的，不符合题意；
C.红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小，在大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶在，通过水的体积可以测定空气中氧气的含量，故能达到实验目的，不符合题意；
D.燃着的小木条在空中可以燃烧，伸入集气瓶中木条熄灭，可以证明呼出气体中二氧化碳比吸入空气中含量高，故能达到实验目的，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）根据蜡烛燃烧有水蒸气生成，水蒸气遇冷液化为小水滴分析。
（2）根据若进入集气瓶中水的体积少于五分之一，说明氧气没有完全消耗分析。
（3）氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。
（4）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变分析。
8．【答案】（1）耗尽集气瓶内的氧气
（2）；难溶于水、不燃烧也不支持燃烧。
【解析】【解答】磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，足量的红磷能将容器内的氧气完全反应掉；氧气约占空气的五分之一，因倒流入瓶内的水的体积=氧气的体积，故待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，瓶内水量约是集气瓶体积的五分之一；氮气没有因为水的进入而减少，说明氮气难溶于水、氮气没有与氧气反应，说明氮气不可燃；氮气没有与红磷反应，说明氮气不助燃。
【分析】根据耗氧法测定空气中氧气含量的实验原理、现象及注意事项分析
实验流程
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精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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