氧气相关实验(讲义及答案)

氧气相关实验（讲义）

一、知识点睛

1.空气中氧气含量的测定

实验原理：利用可燃物燃烧消耗装置内的氧气，使装置内外产生_________，进入装置内的_______的体积，

即为消耗的氧气的体积。

实验结论：空气中氧气约占空气总体积的_______。

（1）药品选用条件

①在空气中能燃烧且只与_______反应；

②燃烧后生成物所占的空间体积可忽略不计。

a．生成物若为固态或液态，装置中可盛放水；

b．生成物若为气态，装置中需要盛放能够吸收该

气体的溶液，如SO2、CO2均能被________吸收。

（2）实验成功的关键

①红磷要过量；

②装置气密性良好；

③弹簧夹需夹紧胶皮管；

④点燃红磷后需立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧；

⑤等装置冷却至室温后再打开弹簧夹。

（3）实验误差分析

当装置内的压强变化不只因为氧气被消耗，还有其他

因素影响时，会产生实验误差。

①装置内外压强差减小，测定结果______。

a．装置____________；

b．红磷量_________；

c．反应后没等装置______________就打开弹簧夹。

②装置内外压强差增大，测定结果______。

a．弹簧夹没有_______；

b．点燃燃烧匙内的红磷后，伸入集气瓶中过慢或

没有立即塞紧瓶塞。

（4）刻度器测定空气中氧气含量

实验原理：利用可燃物燃烧消耗装置内的氧气，使装

置内外产生______，在大气压的作用下，

推动刻度器上的活塞移动，测出氧气的体

积分数。

2.物质燃烧

（1）木炭、硫粉、红磷、铁丝等物质在空气或氧气中燃烧的实验现象。

（2）物质燃烧时集气瓶中加水或细沙的作用。

①集气瓶中加水的作用

a．__________________________；

b．__________________________。

②集气瓶中加细沙的作用

_____________________________。

3.氧气的实验室制取

（1）反应原理（用化学方程式表示）

加热不使用催化剂制取氧气：____________________；

加热并使用催化剂制取氧气：____________________；

常温下制取氧气：_____________________________。

（2）实验装置

发生装置和收集装置。

（3）氧气的检验、验满

关键点：带火星的木条所放的位置。

（4）催化剂相关实验探究

①催化剂能改变其他物质的化学反应速率；

②催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不变。

二、精讲精练

1.如图甲、乙两个集气瓶的燃烧匙中分别装有足量红磷和木

炭，两个集气瓶中原来均集满了氧气，弹簧夹夹紧。点燃红磷和木炭，使其在甲、乙两瓶中充分燃烧。当反应完成并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到的现象是（）

A．水进入甲瓶B．水进入乙瓶

C．水进入甲、乙两瓶D．无明显现象

2.如图为“测定空气中氧气含量”的实验装置，下列说法正确

的是（）

A．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高

B．燃烧匙中的红磷可用硫或木炭代替

C．选用红磷是因为其只与O2反应且生成固态的P2O5

D．本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2和稀有气体

3.实验室可用如图装置测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的

同学查阅资料得知：镁能与氮气发生反应，生成固体氮化镁（Mg3N2）；氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。请回答：

（1）用镁代替红磷不能达到实验目的，因为___________ ____________________________________________。

（2）如果直接用木炭代替红磷也不能达到实验目的，因为____________________________________________；

但是如果用氢氧化钠溶液代替水，则能达到实验目

的，原因是_________________________________。

4.如图为“测定空气中氧气含量”的实验装置，下列操作过程

对实验结果的影响，说法正确的是（）

A．弹簧夹没夹紧，实验结果偏小

B．燃烧匙内盛放过量的红磷，实验结果偏大

C．没等装置冷却至室温就打开弹簧夹，实验结果偏大

D．点燃红磷伸入集气瓶后没有立即塞紧瓶塞，实验结果偏大5.某化学兴趣小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实

验：在一个具有刻度且能滑动活塞的玻璃容器中放入白磷（白磷的着火点为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有

85℃热水的烧杯上。请回答下列问题：

（1）白磷开始燃烧时活塞先向______（填“左”或“右”）移动，然后向______（填“左”或“右”）移动；实验

结束后，恢复到室温，活塞约停在刻度_______处。

（2）你认为造成该实验不够精确的原因可能是（写出一种）___________________________________________。

6.某课外活动小组对“空气中氧气含量的测定”实验进行了改

进（如图所示）。在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，然后给装有红磷的玻璃管加热。同时，交替推动两个注射器的活塞至完全反应。停止加热，将气体全部推

至一个注射器内。根据你对上述实验的理解，回答下列问题：（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约_______mL。

（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是_______________________________________。

（3）该实验改进后的优点在于_______________________ _____________________________________________。

7.根据下列描述，在横线上填写适当的字母。

A．硫粉B．木炭C．红磷D．铁丝E．蜡烛

（1）燃烧后生成有刺激性气味气体的物质是_____；

（2）可用于测定空气中氧气含量的物质是_____；

（3）燃烧后能生成水的物质是_____；

（4）充分燃烧后的生成物只有一种无色无味的气体，且能使澄清石灰水变浑浊的物质是_____；

（5）能在纯氧中燃烧但不能在空气中燃烧的物质是_____；

（6）与氧气的反应属于化合反应的是________。

8.一些燃烧实验常在瓶中预先加少量的水，但作用各不相同。

实验一：硫在氧气中燃烧，瓶中加水的作用是___________ ____________________________。

实验二：铁丝在纯氧中燃烧，瓶中加水的作用是_________ __________________________________________。

实验三：红磷燃烧法测定空气中氧气含量，瓶中加水的作用是________________________________________。

思考：根据水的作用，上述三个实验中可用细沙代替水的是实验______。

9.某兴趣小组利用如图装置进行实验室制取和收集气体的实

验，请回答：

（1）仪器①的名称是________。

（2）若用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用_____（填字母），你认为装置中还缺少___________；用D装置收

集氧气，若收集的氧气不纯，原因可能是①_______

____________________，②_____________________。

（3）实验室用过氧化氢分解制取氧气，发生装置可选用B 或C，B的优点在于________________________。

10.如图是实验室制取氧气的部分装置。

（1）仪器X的名称是__________，若用A装置制取氧气，选用的药品为两种固体物质，写出反应的化学方程式

_____________________________________________。

（2）C装置与B装置相比，优点是___________________。

（3）D装置可用于收集氧气，若用排空气法收集，气体应从___（填“a”或“b”）端进入，验证氧气已收集满的操

作是____________________；若用排水法收集，需先

_____________，气体应从___（填“a”或“b”）端进入。

11.小明同学进行了如图所示的A与B的对比实验。

（1）B中的实验现象是____________________________。

（2）小明同学通过A、B两个对比实验，得出二氧化锰能________（填“加快”或“减慢”）过氧化氢的分解。

（3）通过A、B两个对比实验，小红得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，你认为小红的结论正确吗？说明原因。

12.某同学想探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的

催化剂”，实验步骤和现象如下：

①他分别向两支试管中加入等体积、等浓度的过氧化氢溶

液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支

试管中的气体导出并通入水中，比较产生气泡的快慢，

发现加入红砖粉末的试管中反应较快。

②将反应较快的试管内固体过滤，洗涤、烘干、称重。

③用称量后的固体重复步骤①，现象与步骤①完全相同。

请回答下列问题：

（1）步骤③的实验目的是___________________________。

（2）该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作为过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验

还缺少一个关键步骤，请补充缺少的步骤：_________

____________________________________________。

【讲义答案】

一、知识点睛

1.压强差水1/5

（1）①氧气②NaOH溶液

（3）①偏小

漏气不足冷却至室温

②偏大

夹紧

（4）压强差

2.（2）①a．吸收有害物质，防止污染空气

b．防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底

②防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底

3.（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

2KClO 32KCl+3O2↑

2H 2O22H2O+O2↑

二、精讲精练

1.A

2.C

3.（1）镁与氧气、氮气都能发生反应，消耗的不只是氧气

（2）木炭燃烧生成的二氧化碳，会弥补所消耗氧气的体积氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。

4.D

5.（1）右左4

（2）白磷量不足（或装置漏气、没等装置冷却至室温就读数等）

6.（1）10

（2）使注射器内的氧气与红磷充分反应

（3）避免燃烧匙伸入集气瓶中造成空气逸散，从而使测量结果更准确（答案合理即可）

7.（1）A（2）C（3）E

（4）B（5）D（6）ABCD

8.吸收生成的二氧化硫，防止污染空气

防止高温生成物溅落炸裂集气瓶底

吸收五氧化二磷固体，防止集气瓶底炸裂，降低温度

二

9.（1）长颈漏斗

（2）A棉花

①刚开始有气泡冒出时就开始收集

②集气瓶中没有装满水

（3）可随时添加液体药品

10.（1）酒精灯2KClO

32KCl+3O2↑

（2）可控制反应的速率

（3）a将带火星的木条放在b口

将集气瓶装满水b

11.（1）有气泡产生，带火星的木条复燃

（2）加快

（3）不正确。

不知道二氧化锰的质量和化学性质在化学反应前后是

否改变。

12.（1）证明红砖粉末在反应前后的化学性质没有改变

（2）实验开始前称量红砖粉末的质量