《2022-2023学年九年级化学上册同步考点培优训练（人教版）》专题03 空气 压轴培优专题训练（原卷版）

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专题 03 空气 压轴培优专题训练（原卷版）
1．探究小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图 1所示装置，白磷在空气中很容易燃烧，生
成五氧化二磷固体。据图 2回答下列问题：
（1）闭合电源开关，电阻丝后会发热，可以观察到白磷 　 　；
（2）装置冷却到室温，可观察到 U型管内左侧液面 　 　；
（3）通过这个实验得出的结论是氧气约占空气体积的 　 　；
（4）实验完毕后，集气瓶内残余的气体主要是 　 　；
（5）小明同学由该实验得到启发，设计了如图 2的实验，但是他看到的现象是水面并没有上升约 ，
原因是 　 　。
2．甲、乙、丙三同学在学完了第二单元后，对测定空气中氧气含量的实验非常感兴趣，想探究能否用其
它物质来代替红磷完成该实验。他们选取了以下几种物质：铁丝、硫粉、木炭、镁条（镁是一种金属） 。
凭已有知识他们进行了讨论：
（1）甲同学首先认为不能用铁丝代替红磷。他的理由是　 　。
（2）乙同学认为也不能用硫粉、木炭代替红磷。他的理由是　
　 。
（3）丙同学在认真思考乙同学的理由后认为：如果要用木炭来代替红磷而且实验要获得成功必须作一
点小小的改进，他预先在集气瓶中装了一种物质，结果他实验成功了，你认为他预先在集气瓶中装的物
质是　 　。
（4）对于镁条三同学凭已有的知识无法判断，他们于是进行了如下的探究：
他们用如图 2所示装置和光亮镁条进行实验，将镁条点燃后迅速放入瓶中燃烧，观察到镁条发出耀眼的
白光，有白色粉末状物质产生，冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的 70%（实
验过程中所有操作都是正确的）
冷却后水能进入集气瓶中的原因是　
　 为了让实验取得成功，该同学进行实验时的第一步是　 　。在进行实验时，
为了使镁条变得光亮他应进行的操作是　 　。
（5）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多超过其容积的五分之一，现进入
集气瓶中水的体积约为其容积的 70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。问题：氮气为什么
减少呢？假设一：氮气与瓶内其它物质反应而减少。假设二：　 　。　通过以上
实验你认为能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量（填：“能”或“不能”）　 　
（6）已知空气中氧气的体积分数为 21%，小兰同学用如图 3装置进行验证，实验后发现测得的氧气体
积分数小于 ，请你帮 她 分析 造 成这种结果的可能原因（至少 答 两点）：
，　 　
（7）关闭止水夹 a、b、c，使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的甲、乙两瓶中同时燃烧，如
图3所示，试回答：
①燃烧停止并冷却，若打开止水夹 a、c后观察到的现象是　 　；
②若打开止水夹 b、c后观察到的现象是　 　；
③若打开止水夹 a、b、c后 观 察 到 的 现 象 是 　 　 ， 原 因 是
。
3．（1）实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有
关问题。
①根据下表提供的实验数据，完成下表
硬质玻璃管中空 气
的体积
反应前注射器中空
气体积
反应后注射器中气
体体积
实验测得空气中氧
气的体积分数
30mL 10mL 4mL 　 　
②装置一和装置二中气球的位置不同　 　，（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是
。
③若实 验 测 得 的 结 果 偏小 （ 氧 气 的 体 积 分 数 小 于 21% ） ， 可 能 的 原 因 有 哪 些 ？ （ 列 举 两 条 ）
；　 　。
（2）除用铜粉测定空气中氧气的含量外，我们还有其他测定方法。如装置三是用燃磷法测定空气中氧
气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
①红磷燃烧时冒出浓厚的　 　，反应的化学方程式是　 　；
②红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的　 　减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，
从而粗略测出空气中氧气的体积分数；
③燃烧结束后，当集气瓶　 　后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总
体积的五分之一。
4．在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由注射器和具支试管组成的密闭系统
中留有25mL 空气，给装有铜粉的具支试管加热，同时缓慢推拉注射器活塞，待注射器活塞稳定后，观
察密闭系统内空气体积变化。
（1）在实验加热过程中，具支试管上的小气球作用是　 　。
（2）写出该实验中反应的化学方程式　 　。
（3）小强测得实验结果如下：
反应前装置内气体总体积 反应后装置内气体总体积
25mL 22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 　 　 21%（填“＞”、“＝”、“＜”）。造
成该实验出现误差的原因可能是　 　 。（填序号）
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