空气的成分及探究知识点题库

空气中体积分数约为78%的气体是（　　）

A . 氮气 B . 氧气 C . 二氧化碳 D . 稀有气体

如图1为某元素的原子结构示意图，利用该元素组成的单质可测定空气中氧气的含量，实验装置如图2所示．

（1）该元素原子的核电荷数为，在化学反应中该原子易电子；

（2）图2所示装置中发生反应的化学方程式为．

下列关于空气的说法正确的是（）

A . 空气由空气分子组成 B . 空气中的氮气没有任何用途 C . 空气中二氧化碳含量的增加对环境没有任何影响 D . 空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等分子

如图所示的是初中化学中的一些重要实验．请回答下列问题：

（1）实验A：倾倒CO₂时观察到的现象是．
（2）实验B：测得空气中氧气体积分数小于 $\text{[math]}$ 的原因可能是（只答一条）：．
（3）实验C：用玻璃棒搅拌的目的是．
（4）实验D：集气瓶内放少量水的目的是．观察到铁丝剧烈燃烧，，生成黑色固体，放出大量的热．

按照下列要求，完成计算．

（1）若标准状况下，氧气的密度为Xg/L，空气的密度为Yg/L．据此计算L的空气中含有Xg氧气（用整数表示）；
（2）若要收集含氧气的体积分数约为80%的气体．如图在集气瓶里装满水，塞紧胶塞并打开活塞通入氧气，当量筒内的水达到设定的体积V后立即通入空气，当量筒中水的体积达到100mL时，立即关闭活塞．则设定的体积V约是mL（用整数表示）．

如图装置常用来测定空气中氧气的含量．下列对该实验的认识中正确的是（）

A . 红磷燃烧产生大量白色烟雾 B . 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 C . 该实验可说明氮气难溶于水 D . 红磷的量越多进入集气瓶中水的体积越大

某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V₁。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V₂。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V₃。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。

（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量（选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为（选填“V₁—V₂”、“V₁—V₃”或“V₂—V₃”）。

《科学》课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠(Na₂S₄)固体替代红磷进行实验，其反应原理为： 2Na₂S₄+O₂+2H₂O=8S↓+4NaOH

实验步骤：

①将足量的四硫化钠(Na₂S₄)固体置于试管中，再加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，再充分振荡。

②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据 h₁（如图乙所示）。

③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。

④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，（如图丁所示）记录数据 h₂。

⑤按照①~③再重复实验 2 次。3 次实验数据如下表所示：

	第 1 次	第 2 次	第 3 次
h₁ /厘米	11.0	11.4	11.6
h₂ /厘米	8.7	9.1	9.2

（1）步骤①中进行充分振荡的目的是；
（2）根据第 1 次实验数据，计算空气中氧气的体积分数约为（结果精确到
0.1%）；
（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，其有哪些相同的原理。（写出两点）

空气是宝贵的自然资源，以空气等为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]的流程如图所示。请按要求回答相关问题：

（1） X是空气中含量最多的气体，其化学式为。
（2） CH₄在该流程中的作用表明：化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有变化（选填“能量”或“原子个数”）。
（3）尿素属于氮肥，写出NH₃合成尿素的化学反应方程式：。

某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V₁ ．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V₂ ，然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V₃ ，在点燃红磷至扣开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。

（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，导致气压变化的原因是
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到所经历的时间
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为V₁-V₃ ，而不是V₁-V₂ ，其原因是

小明在学习了元素和物质的知识后，进行了梳理，其中正确的是（）

A . 铁元素的质量分数由高到低：FeO、Fe₂O₃、FeS B . 钙的化合物在水中的溶解性由夫到小：CaCl₂、CaCO₃、Ca（OH）₂ C . 氮元素的化合价由高到低：HNO₃、NH₃、NO D . 空气中主要气体的体积分数由大到小：O₂、N₂、CO₂

对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（）

A . 甲图通过水体积的变化得出空气中O₂体积 B . 乙图中的水吸收反应放出的热量 C . 丙图中的水通过冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂 D . 丁图中的水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察H₂何时收集满

利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：

①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。

②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。

③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。

④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。

⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应，无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。

根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。

（1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到，则说明气密性不好。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由：。

在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于 1/5的有 ( )

①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；

②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；

③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；

④未冷却至室温就打开弹簧夹；

⑤装置气密性不好； ⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹

A . ①③④⑥ B . ①③④⑤ C . ①②③④⑤ D . ①③④⑤⑥

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。小敏同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为40mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列关于造成这一结果的原因分析错误的是（）

A . 该装置可能气密性不好 B . 实验过程中弹簧夹未夹紧 C . 暖宝宝贴的使用数量可能不足 D . 反应刚结束就立刻打开弹簧夹

小明在学习了元素和物质的知识后，进行了梳理，其中正确的是( )

A . 铁元素的质量分数由高到低：FeO、Fe₂O₃、FeS B . 钙的化合物在水中的溶解性由大到小：CaCl₂、CaCO₃、Ca(OH)₂ C . 氮元素的化合价由高到低：HNO₃、NH₃、NO D . 空气中主要气体的体积分数由大到小：O₂、N₂、CO₂

某研究性学习小组设计了如图所示装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50cm²、高20cm的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。他们的操作过程如下：

a.检查装置的气密性；

b.加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处；

c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；

d.通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计）

（1）在操作a中检查装置气密性的方法是。
（2）在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是（填字母）。

A . 红磷 B . 木炭 C . 铁粉
（3）在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为cm（填整数）。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，则实验结果比理论值（填“偏大”或“偏小”）。

某校科学小组同学在课题组老师的指导下，将教材中“测定空气中氧气含量的实验”的实验装置(如图甲)改进为新的实验装置(如图乙)，改进后的实验装置与原装置相比，以下评价不恰当的是( )

A . 反应容器体积小，药品消耗少 B . 装置简洁，减小了图甲装置中导管引起的误差 C . 图乙装置，开始加热后，胶塞即向左移动 D . 容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量

利用如图甲所示的装置可以测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压 p 用气体压强传感器测定，瓶内气压 p 随时间 t 的变化如图乙所示。已知：白磷着火点为 40℃，木炭着火点为 350℃。

（1）请根据图乙的图像，分析瓶内气压随时间如此变化的原因。
（2）若用足量的木炭代替白磷重复此实验，请在答题卷的坐标图上画出大致图像。

化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（）

A . 白磷不足会使测定结果偏小 B . 注射器活塞会先向左再向右最终停在 10mL 刻度处 C . 白磷燃烧的过程中会产生大量白烟 D . 胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的

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