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1.1空气中氧气的含量 第一课时同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一．选择题
1．暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定
B．随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高
C．随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21%
D．若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了
【答案】A
【解析】A、氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定，故A正确；
B、随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会降低，故B错误；
C、随海拔高度的增加，大气变稀薄，但是氧气的体积分数将不变，故C错误；
D、若发现食品包装袋膨胀更严重，说明外面的气压减小了，即可能是因为海拔高度升高了，故D错误。
故选A。
2．如图为空气各成分体积分数示意图，则阴影部分代表的是（　　）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，则甲代表的是氧气。故选B。
3．同学们正在参加考试，让我们来做个深呼吸，缓和一下紧张的考试气氛。你呼出的气体中体积含量最高的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气
【答案】A
【解析】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳，同时从体内带出水蒸气，人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气含量不同；氮气的含量基本不变，因为人体没有吸收氮气；呼出的气体与吸入空气相比，具有“两多一少”的特点，即与吸入的空气相比，二氧化碳、水蒸气含量增加，氧气含量减少。故呼出的气体中体积含量最高的是氮气。故选A。
4．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（ ）
A．燃烧匙中的红磷过量 B．红磷燃烧前止水夹关闭
C．用木炭代替红磷 D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹
【答案】C
【解析】A、燃烧匙中的红磷量过多，能完全消耗装置中的氧气，能保证测定结果的准确，故不符合题意；
B、燃烧匙伸入集气瓶前应关闭止水夹，以防止集气瓶中的气体受热膨胀逸出，能保证测定结果的准确，故不符合题意；
C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故符合题意；
D、待红磷熄灭后，装置冷却至室温，打开止水夹，烧杯中的水流入集气瓶，进入的水约为瓶内空气体积的五分之一，故不符合题意。
故选C。
5．2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质。下列说法正确的是（　　）
A．用红磷燃烧实验可测定“人造空气”中O2的含量
B．将燃着的木条放入“人造空气”中，会很快熄灭
C．题干中的21%和78%指的是气体物质的质量分数
D．若“人造空气”只含有O2，将更有益于人的呼吸
【答案】A
【解析】A．红磷能与氧气反应生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，可用于测定“人造空气”中O2的含量，故A正确；
B．“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质，将燃着的木条放入“人造空气”中，能正常燃烧，不会很快熄灭，故B错误；
C．“人造空气”的成分与空气类似，题干中的21%和78%指的是气体物质的体积分数，故选C错误；
D．“人造空气”若只含有O2不有益于人的呼吸，会造成氧中毒，故D错误。
故选A。
6．空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（　　）
A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气
C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气
【答案】A
【解析】氮气、氧气、稀有气体都是空气的组成成分，而空气中不含氢气，即氢气不是来自空气的气体，故选A。
7．下列对空气的叙述正确的是（　　）
A．按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%
B．空气的成分是固定不变的
C．洁净的空气属于纯净物
D．空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成
【答案】D
【解析】A、按体积分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%，故A错误。
B、空气的成分并不是固定不变的，比如白天植物光合作用强，氧气含量会增加，二氧化碳含量会减少，晚上则相反，故B错误。
C、洁净的空气也是由各种成分气体组成的，属于混合物，故C错误。
D、空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成，故D正确。
故选D。
8．归纳图常用来表示物质间的包含关系。下列归纳图表示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A、土壤包括固体物质，固态物质包括矿物质等，正确；
B、阳光属于可见光，而红外线属于不可见光，不存在包含关系，错误；
C、空气中含有氮气、氧气和稀有气体等，空气、氮气和稀有气体属于并列关系，错误；
D、溶液与浊液是并列关系，浊液包括悬浊液和乳浊液，错误。
故选A。
9．下列有关氧气的叙述正确的是（　　）
A．鱼可以在水中生存，是因为氧气易溶于水
B．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，此变化是分解反应
C．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成铁丝实验会失败
D．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很活泼的气体
【答案】C
【解析】A、氧气不易溶于水，但水中溶解的少量的氧气足以支持鱼可以在水中生存，选项错误；
B、工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是将混合物中的各成分进行分离的构成，没有生成新物质，不属于化学变化，此变化更不是分解反应，选项错误；
C、铁丝在空气中不能燃烧，所以测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成铁丝实验会失败，选项正确；
D、氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种比较活泼的气体，选项错误；
故选C。
10．某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧、测定的氧气含量变化如图所示。下列判断不正确的是（　　）
A．红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小
B．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等
C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
D．将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗
【答案】B
【解析】A、红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小，是因为红磷燃烧放热，导致气体膨胀，气压增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气压减小，该选项说法正确；
B、图中a点与b点对应容器内氮气体积分数不相等，是因为耗氧量不同，该选项说法不正确；
C、燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多，该选项说法正确；
D、将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内氧气完全消耗，该选项说法正确。
故选B。
二．填空题
11．为了测定空气中氧气的体积分数，按如图1装置进行实验：
（1）实验中红磷需过量，原因是________；
（2）图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置．主要下操作是：在实际容积为120mL的集气瓶里，先装进20mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
①磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL；
②集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有_________填写序号）
A．加快集气瓶冷却
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出
【答案】 耗尽瓶内的氧气 40 abc
【解析】（1）该实验中红磷稍过量的目的是耗尽瓶内的氧气；
（2）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升，因为瓶内的气体先受热体积膨胀，后冷却；若实验非常成功，进入集气瓶中水的体积约为：（120mL-20mL）×=20mL；最终集气瓶中水的体积约为40mL；
②集气瓶里预先装进的水的作用：加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高。
12．小柯带着收集到的气体来到实验室，用巧妙的办法来测定氧气的含量。开始前的装置如图所示，其中暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。为保证实验准确度，实验前必须_____________；实验后必须等________时才能记录量筒内剩余水的体积：若最后流入玻璃瓶（容积为270毫升）中的水的体积为45毫升（铁粉生锈消耗的水忽略不计），所测空气中氧气的体积分数为________。
【答案】 检查装置的气密性 恢复到室温 18%
【解析】为保证实验准确度，实验前必须检查装置气密性。如果装置气密性不好，会导致外界空气进入或瓶内气体逸出，从而使测量结果不准确；
实验后必须等装置冷却至室温时才能记录量筒内剩余水的体积。因为温度较高时，气体受热膨胀，此时记录的剩余水的体积会偏小，导致测量的氧气体积分数不准确；
流入玻璃瓶中的水的体积等于消耗氧气的体积，即氧气的体积为45毫升；玻璃瓶的容积为270毫升，瓶内存在20毫升水，那么所测空气中氧气的体积分数=。
13．小科在项目化学习中，为了改进“测定空气中氧气体积分数”的实验，在集气瓶的橡皮塞处增加了注射器（70℃）的量筒中，小科按如下步骤进行探究：
①连接好装置（如图所示）。
②检查装置的气密性：松开弹簧夹，轻轻后拉注射器活塞至34mL刻度处，若观察到__________，说明装置不漏气。
③此时量筒中剩余水56mL，通过导管长度和直径估算出导管中残留水约4mL，即集气瓶中进入热水约30mL。小科夹上弹簧夹，立即在燃烧匙里装满白磷，然后迅速塞紧橡皮塞。
④由于集气瓶中的热水较热，于是白磷很快被引燃。此时密闭的集气瓶内产生了大量热，将注射器活塞向上推动。
⑤等集气瓶冷却到燃烧前的温度（可用手触摸集气瓶和量筒的外壁来粗略感知），即可松开弹簧夹，量筒里的水被吸进集气瓶中，读出量筒内剩余水的体积为31mL
(1)在步骤②中，检查装置气密性时，若观察到__________现象说明装置不漏气。
(2)该集气瓶总容积是155mL，根据实验数据计算空气中氧气体积分数为__________。
(3)在该项目化学习中，老师设计的评价量表如下：
“测定空气中氧气体积分数改进实验”的评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一（实验操作） ①点燃操作简单； ②对环境污染小。 ①点燃操作较简单； ②对环境有一定污染。 ①点燃操作较难； ②对环境污染较大。
指标二（数据采集） ①能准确测出氧气； ②测量结果受导管中空气的干扰小。 ①能粗略测出氧气消耗量； ②测量结果受导管中空气的干扰较小。 ①测出的氧气消耗量误差较大； ②测量结果受导管中空气的干扰大。
小科根据量表中的指标一对自己的实验进行了自评，评定等级为“优秀”，理由是：①白磷在装置内通过热水直接点燃；②反应在装置内进行，污染物无法逸出__________。
【答案】(1)活塞恢复至原位置
(2)20%
(3)优秀，导管中的空气被水填满，对实验影响小
【解析】（1）在步骤②中，检查装置气密性时，松开弹簧夹，轻轻后拉注射器活塞至34mL刻度处，如装置不漏，则观察到活塞恢复至原位置，故填活塞恢复至原位置。
（2）实验后量筒内减少的水的体积即为被消耗的氧气的体积，则氧气的体积=56mL 31mL=25mL，集气瓶中空气的体积=155mL 30mL=125mL，则根据实验数据计算空气中氧气体积分数=×100%=20%，故填20%。
（3）由题文可知，通过导管长度和直径估算出导管中残留水约4mL，即导管中的空气被水填满，对实验影响小，则小科的实验可自评为优秀，故填优秀，导管中的空气被水填满，对实验影响小。
14．“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。现需要混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40%的“富氧空气”。
（1）如图是常见的气体收集装置，下列能用来收集氧气的装置有________（填序号）。
（2）混制40%“富氧空气”的方法如下：准备一个体积为250毫升的集气瓶并装满水。再按照（1）中排水法进行收集——先从导管通入氮气，排出120mL水，再通入氧气排出________ml水，
【答案】 ①④/④① 80
【解析】（1）氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度小于水，氧气应从短管通入，水从长管通入，因此可用①收集氧气，不能用②收集；
氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，气体应从长管通入，空气从短管排出，，因此可用④收集氧气，不能用③收集；故填：①④；
（2）混制40%“富氧空气”，可使用图丙中的②装置，先在装置中装满水，再从导管通入氮气，排出120mL水，则氮气的体积为120mL，再通入氧气排出水的体积为 。
15．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）图Ⅰ实验中发生反应的文字表达式为______。
（2）图Ⅱ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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。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）
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约______mL刻度处才停止。
【答案】 红磷+氧气五氧化二磷 ③①②④ 1
【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，则图Ⅰ实验中发生反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷。
（2）图Ⅱ实验中，红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应结束、温度冷却至室温，试管中压强变小，打开弹簧夹，注射器的活塞慢慢向左移动，反应过程中消耗多少体积的氧气，注射器的活塞就向左移动多少体积，所以正确操作步骤为：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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是③①②④。
（3）容积为45mL的试管中氧气的体积含量约为：45mL×= 9mL，因为反应中消耗了9mL的氧气，图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约1mL刻度处才停止。
三．实验探究题
16．某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
（一）首先，他们分组进行讨论：
(1)第1组认为，药品的选择对实验的成败是一个关键。就铁丝、木炭、
红磷这三种药品中，最理想应选择________，不选择另外两种的原因是：________。
(2)第4组认为，为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好。
（二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。
（三）实验结束后，大家整理的实验数据如表所示：
组 1 2 3 4 5 6 7 8
集气瓶容积 20 20 20 20 20 20 20 20
进入水的体积 4 3.5 4 4 4 4.5 4 -
(3)通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的________，只有第8组同学没能得到数据，原因可能是________。
(4)其中第2组同学的集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，第6组同学的集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是________（填字母）。
①第2组同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完全②第2组同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内③第6组同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出④第6组同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出（ ）
A．只有①③ B．只有③④ C．只有①②③ D．①②③④
【答案】(1) 红磷 铁丝在空气中不能燃烧，木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置内压强变化不明显；
(2)足量/过量
(3) 装置漏气/红磷量不足/未冷却至室温就打开弹簧夹
(4)D
【解析】（1）最理想的药品是红磷。不选铁丝是因为铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气从而无法测定空气中氧气含量；不选木炭是因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置内压强变化不明显，水不能进入容器，难以准确测定氧气含量；
（2）为充分消耗容器中的氧气，药品用量应保证足量（或过量）
（3）通过多组数据可知，进入水的体积大多在4mL左右，而集气瓶容积为20mL，空气中氧气体积分数=，所以大多数组同学验证出氧气约占空气体积的；第8组同学没能得到数据，原因可能是装置漏气（使装置内外压强差无法形成，水不能进入集气瓶）、红磷量不足（氧气未完全消耗）、未冷却至室温就打开弹簧夹（瓶内气体受热膨胀，压强较大，进入水的体积偏小）等；
（4）对于第2组同学集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的；
①使用红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完全，会导致进入水的体积偏小，该解释合理，符合题意；
②未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内，使瓶内压强变化减小，进入水的体积偏小，该解释合理，符合题意；
对于第6组同学集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的；
③没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，会使进入水的体积偏大，该解释合理，符合题意；
④插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，也会使进入水的体积偏大，该解释合理，符合题意。
故选D。
17．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图1）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为40mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ，图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
(1)图Ⅰ实验中红磷要过量的原因为 ______________。
(2)装置组合后，实验开始前需要进行 ___________。请说明方法：__________。
(3)图Ⅱ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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 ___________（填序号）。
(4)图Ⅱ实验中，忘记将弹簧夹关闭就开始实验，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。
(5)其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭，所以测量结果理论上会偏 ______，同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），请计算当氧气含量为 __________，木条复燃。
【答案】(1)充分消耗集气瓶中的氧气
(2) 打开弹簧夹 用手握住集气瓶，若导管口有气泡，证明装置气密性良好
(3)③①②④
(4)0
(5) 小 52%
【解析】（1）图Ⅰ实验中红磷要过量的原因是充分消耗集气瓶中的氧气。
（2）装置组合后，要检查装置的气密性，实验开始前需要进行打开弹簧夹。具体方法是：用手握住集气瓶，若导管口有气泡，证明装置气密性良好。
（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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据。则正确的实验操作顺序是③①②④。
（4）图Ⅱ实验中，理论上注射器的活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL-40mL×=2 mL刻度处才停止。但是实验前小组同学忘记夹紧弹簧夹，则活塞会先向右移动，后向左移动，最后停留在10mL-（10mL+40mL）×=0mL刻度处停止。
（5）其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度时就会熄灭，氧气未完全耗尽，所以测量结果理论上会偏小。同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），此时氧气含量为40%+60%×=52%，木条复燃。
四．综合题
18．空气是一种宝贵的资源。用如图甲所示的装置测定空气中氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。请回答下列问题：
（1）据上述实验现象，可推知集气瓶中剩余的气体一定具有的性质有___________（写出两点）
（2）科学兴趣小组对甲实验装置进行了改进，设计如图乙所示（选用容积为45ml的18mm*180mm的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的效果。改进实验（铁架台略去）中的操作步骤如下：①点燃酒精灯；②读取注射器活塞位置的数据；③撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；④将少量红磷平放入试管中，将20ml的注射器活塞置于10ml刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。
你认为正确的实验操作顺序应是___________（填序号）
（3）经过上述正确实验操作后，可以看到注射器活塞将从10ml刻度处慢慢向左移到___________ml刻度处才停止。
【答案】 不能燃烧也不能支持燃烧、难溶于水或与红磷不反应 ④①③② 1
【解析】（1）红磷燃烧消耗氧气，从而使集气瓶内气压减小，在外界大气压强的作用下，烧杯内的水被吸入集气瓶内。当瓶内外气压相同时，水停止流动，此时进入集气瓶内水的体积等于消耗氧气的体积。据此可知，瓶内剩余的气体应该与红磷不反应，且不能燃烧也不支持燃烧，剩余的气体肯定难溶于水。
（2）根据图乙确定实验步骤为：
④将少量红磷平放入试管中，将20ml的注射器活塞置于10ml刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。
①点燃酒精灯；
③撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；
②读取注射器活塞位置的数据。
即正确顺序为：④①③②。
（3）红磷消耗氧气的体积：45ml×=9ml，那么注射器活塞所对的刻度值：10ml-9ml=1ml。
19．如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)A装置中仪器a的名称是________。
(2)若选用双氧水和二氧化锰制取氧气时，应选用________作为气体发生装置（填字母）。
(3)若选用装置D采用排空气法收集氧气，氧气应从________（填b或c）管进入。
(4)实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气时，应从图中选择的装置为________（填字母）。
【答案】(1)分液漏斗
(2)A
(3)b
(4)BD/BE
【解析】（1）由图可知，A装置中仪器a的名称是分液漏斗；
（2）选用双氧水和二氧化锰制取氧气时，该反应是固液常温型反应，则应选用A作为气体发生装置；
（3）由于氧气的密度比空气大，用装置D采用排空气法收集氧气，氧气应从b管进入；
（4）实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体共热来制取氨气，反应属于固固加热型反应，选择的发生装置为B，常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，可用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，不能用排水法收集，则应选择的收集装置是D或E；
试卷第 1 页，共 13 页1.1空气中氧气的含量 第一课时同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一．选择题
1．暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定
B．随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高
C．随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21%
D．若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了
2．如图为空气各成分体积分数示意图，则阴影部分代表的是（　　）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
3．同学们正在参加考试，让我们来做个深呼吸，缓和一下紧张的考试气氛。你呼出的气体中体积含量最高的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气
4．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（ ）
A．燃烧匙中的红磷过量 B．红磷燃烧前止水夹关闭
C．用木炭代替红磷 D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹
5．2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质。下列说法正确的是（　　）
A．用红磷燃烧实验可测定“人造空气”中O2的含量
B．将燃着的木条放入“人造空气”中，会很快熄灭
C．题干中的21%和78%指的是气体物质的质量分数
D．若“人造空气”只含有O2，将更有益于人的呼吸
6．空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（　　）
A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气
C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气
7．下列对空气的叙述正确的是（　　）
A．按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%
B．空气的成分是固定不变的
C．洁净的空气属于纯净物
D．空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成
8．归纳图常用来表示物质间的包含关系。下列归纳图表示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．下列有关氧气的叙述正确的是（　　）
A．鱼可以在水中生存，是因为氧气易溶于水
B．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，此变化是分解反应
C．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成铁丝实验会失败
D．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很活泼的气体
10．某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧、测定的氧气含量变化如图所示。下列判断不正确的是（　　）
A．红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小
B．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等
C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
D．将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，无法将容器内的氧气完全消耗
二．填空题
11．为了测定空气中氧气的体积分数，按如图1装置进行实验：
（1）实验中红磷需过量，原因是________；
（2）图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置．主要下操作是：在实际容积为120mL的集气瓶里，先装进20mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
①磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL；
②集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有_________填写序号）
A．加快集气瓶冷却
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出
12．小柯带着收集到的气体来到实验室，用巧妙的办法来测定氧气的含量。开始前的装置如图所示，其中暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。为保证实验准确度，实验前必须_____________；实验后必须等________时才能记录量筒内剩余水的体积：若最后流入玻璃瓶（容积为270毫升）中的水的体积为45毫升（铁粉生锈消耗的水忽略不计），所测空气中氧气的体积分数为________。
13．小科在项目化学习中，为了改进“测定空气中氧气体积分数”的实验，在集气瓶的橡皮塞处增加了注射器（70℃）的量筒中，小科按如下步骤进行探究：
①连接好装置（如图所示）。
②检查装置的气密性：松开弹簧夹，轻轻后拉注射器活塞至34mL刻度处，若观察到__________，说明装置不漏气。
③此时量筒中剩余水56mL，通过导管长度和直径估算出导管中残留水约4mL，即集气瓶中进入热水约30mL。小科夹上弹簧夹，立即在燃烧匙里装满白磷，然后迅速塞紧橡皮塞。
④由于集气瓶中的热水较热，于是白磷很快被引燃。此时密闭的集气瓶内产生了大量热，将注射器活塞向上推动。
⑤等集气瓶冷却到燃烧前的温度（可用手触摸集气瓶和量筒的外壁来粗略感知），即可松开弹簧夹，量筒里的水被吸进集气瓶中，读出量筒内剩余水的体积为31mL
(1)在步骤②中，检查装置气密性时，若观察到__________现象说明装置不漏气。
(2)该集气瓶总容积是155mL，根据实验数据计算空气中氧气体积分数为__________。
(3)在该项目化学习中，老师设计的评价量表如下：
“测定空气中氧气体积分数改进实验”的评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一（实验操作） ①点燃操作简单； ②对环境污染小。 ①点燃操作较简单； ②对环境有一定污染。 ①点燃操作较难； ②对环境污染较大。
指标二（数据采集） ①能准确测出氧气； ②测量结果受导管中空气的干扰小。 ①能粗略测出氧气消耗量； ②测量结果受导管中空气的干扰较小。 ①测出的氧气消耗量误差较大； ②测量结果受导管中空气的干扰大。
小科根据量表中的指标一对自己的实验进行了自评，评定等级为“优秀”，理由是：①白磷在装置内通过热水直接点燃；②反应在装置内进行，污染物无法逸出__________。
14．“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。现需要混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40%的“富氧空气”。
（1）如图是常见的气体收集装置，下列能用来收集氧气的装置有________（填序号）。
（2）混制40%“富氧空气”的方法如下：准备一个体积为250毫升的集气瓶并装满水。再按照（1）中排水法进行收集——先从导管通入氮气，排出120mL水，再通入氧气排出________ml水，
15．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图Ⅰ）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）图Ⅰ实验中发生反应的文字表达式为______。
（2）图Ⅱ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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。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）
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约______mL刻度处才停止。
三．实验探究题
16．某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
（一）首先，他们分组进行讨论：
(1)第1组认为，药品的选择对实验的成败是一个关键。就铁丝、木炭、
红磷这三种药品中，最理想应选择________，不选择另外两种的原因是：________。
(2)第4组认为，为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好。
（二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。
（三）实验结束后，大家整理的实验数据如表所示：
组 1 2 3 4 5 6 7 8
集气瓶容积 20 20 20 20 20 20 20 20
进入水的体积 4 3.5 4 4 4 4.5 4 -
(3)通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的________，只有第8组同学没能得到数据，原因可能是________。
(4)其中第2组同学的集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，第6组同学的集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是________（填字母）。
①第2组同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完全②第2组同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内③第6组同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出④第6组同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出（ ）
A．只有①③ B．只有③④ C．只有①②③ D．①②③④
17．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图1）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为40mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ，图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
(1)图Ⅰ实验中红磷要过量的原因为 ______________。
(2)装置组合后，实验开始前需要进行 ___________。请说明方法：__________。
(3)图Ⅱ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，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 ___________（填序号）。
(4)图Ⅱ实验中，忘记将弹簧夹关闭就开始实验，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。
(5)其实在上述的实验中存在问题，人们在后续的研究中发现，其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭，所以测量结果理论上会偏 ______，同样人们还了解了当收集氧气时，氧气含量占集气瓶40%就复燃（空气占60%），请计算当氧气含量为 __________，木条复燃。
四．综合题
18．空气是一种宝贵的资源。用如图甲所示的装置测定空气中氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。请回答下列问题：
（1）据上述实验现象，可推知集气瓶中剩余的气体一定具有的性质有___________（写出两点）
（2）科学兴趣小组对甲实验装置进行了改进，设计如图乙所示（选用容积为45ml的18mm*180mm的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的效果。改进实验（铁架台略去）中的操作步骤如下：①点燃酒精灯；②读取注射器活塞位置的数据；③撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；④将少量红磷平放入试管中，将20ml的注射器活塞置于10ml刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。
你认为正确的实验操作顺序应是___________（填序号）
（3）经过上述正确实验操作后，可以看到注射器活塞将从10ml刻度处慢慢向左移到___________ml刻度处才停止。
19．如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)A装置中仪器a的名称是________。
(2)若选用双氧水和二氧化锰制取氧气时，应选用________作为气体发生装置（填字母）。
(3)若选用装置D采用排空气法收集氧气，氧气应从________（填b或c）管进入。
(4)实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气时，应从图中选择的装置为________（填字母）。
试卷第 1 页，共 8 页

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