專題01空氣中氧氣含量的測定1.實驗原理利用紅磷燃燒消耗密閉容器的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水被壓到密閉容器中，進入容器內水的體積即消耗氧氣的體積。2.實驗藥品：紅磷3.反應原理：____________________4.實驗裝置5.實驗現象（1）集氣瓶中紅磷燃燒，產生大量白煙，放出熱量。（2）裝置冷卻至室溫，打開止水夾，燒杯中的水沿導管進入集氣瓶中，集氣瓶中的水面約上升至1刻度處。6.實驗結論空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。7.誤差分析事例原因測量結果（1）紅磷不足集氣瓶中的氧氣不能被完全消耗偏小（2）裝置漏氣裝置外的空氣進入（3）集氣瓶沒有冷卻至室溫就打開彈簧夾裝置內氣體溫度偏高，壓強偏大（4）彈簧夾沒夾緊集氣瓶內氣體受熱沿導管逸出偏大（5）點燃后紅磷伸入過慢1.教材實驗裝置的不足（1）在空氣中點燃紅磷，產生的五氧化二磷會污染空氣。（2）將燃著的紅磷伸入集氣瓶時，會導致集氣瓶內氣體逸出，使測量結果偏大。（3）紅磷燃燒法消耗氧氣不夠徹底，使測定結果偏小。2.裝置改進改變點燃方式利用太陽光(甲裝置)或燒熱的玻璃棒(乙裝置)點燃密閉容器內的紅磷,優點是使測量結果更準確(或環保等)改變測量方式利用量筒中水的體積變化(丙裝置)或活塞的移動情況(丁裝置)測量空氣中氧氣的含量,丁裝置中活塞最終約停在刻度4處改變反應原理戊裝置中是利用鐵銹蝕消耗容器中的氧氣,進行實驗時通常會加入活性炭粉及少量食鹽,其目的是加快反應速率。己裝置利用加熱銅絲消耗裝置中的氧氣,實驗過程中反復推拉兩端注射器活塞的目的是使銅絲與空氣中的氧氣充分反應,玻璃管內發生反應的化學方程為2Cu+O22CuO【例1】（2023上·遼寧阜新·九年級統考期末）如圖所示，可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。下列說法中不正確的是A．該實驗證明空氣中氧氣的含量約占1/5B．實驗時紅磷一定要足量C．實驗前一定要檢驗裝置的氣密性D．紅磷燃燒產生大量的白霧，火焰熄滅后并冷卻后打開彈簧夾【例2】（2023·北京西城·統考二模）利用如圖裝置測定空氣中的氧氣含量，下列說法正確的是

A．加入藥品時，取少量的紅磷B．點燃酒精燈后，紅磷燃燒，產生大量白色煙霧C．實驗開始時，注射器活塞的位置應處于最左端D．注射器量程足夠大時，彈簧夾始終打開不會影響實驗結果【例3】（2023·安徽合肥·模擬預測）下圖為“測定空氣里氧氣含量”的裝置，“惰性電熱板”通電發熱后不與空氣中成分發生化學反應，左右有隔板，隔板間距離為20cm。關于該實驗的有關說法錯誤的是

A．接通電源一段時間后，電熱板上的紅磷燃燒并產生大量白煙B．若裝置氣密性不好，測得空氣中氧氣含量會偏大C．反應結束后切斷電源，冷卻至室溫后左右隔板間距離約為16cmD．反應后剩余的主要氣體既不能燃燒，也不支持燃燒【變式1】（2023上·湖南益陽·八年級統考期末）某同學用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量，實驗時，連接好裝置并檢查不漏氣后再進行后續操作，下列說法不正確的是A．所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應B．實驗過程中，活塞先向右移動，再向左移動C．實驗結束后冷卻到常溫，活塞應停在4刻度處D．仍用本裝置，把白磷換成蠟燭，能夠更精確測定空氣里氧氣的含量【變式2】（2023上·江蘇·九年級期末）用如圖裝置驗證空氣中氧氣含量的實驗中，下列敘述正確的是

A．實驗開始時應先點燃紅磷再塞緊橡皮塞B．紅磷燃燒發出黃色火焰和產生大量白霧C．等紅磷熄滅、試管冷卻后再打開止水夾D．最終量筒中液面約降至40mL刻度線處【變式3】（2023上·山東濟南·九年級統考期中）用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，對該實驗的認識中，正確的是A．銅粉用量的多少不會影響實驗結果B．反應結束后消耗氧氣的體積大約是反應前裝置內空氣總體積的五分之一C．停止加熱后，立即讀取數據D．將裝置中的銅粉更換成炭粉，也能達到實驗目的【變式4】（2023上·江蘇蘇州·九年級校考階段測試）在老師的指導下，化學興趣小組的同學進行了“空氣中氧氣體積含量測定”的探究實驗。(1)教材知識問顧：實驗室常用燃燒紅磷的方法測定空氣中氧氣的體積含量，反應的符號表達式是。(2)實驗探究步驟：①將儀器按如圖1裝置連接好，檢查。②如圖1所示加入入藥品，將裝置連接固定。③打開止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量空氣，A中水進入到B中，露出白磷后，關剛止水夾a和b，測得B中水的體積為200mL。④用凸透鏡聚光引燃白磷，白磷燃燒，產生大量的白煙，反應結束后，燃燒匙中的白磷未能全部燃燒。⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫，(填一操作)，B中水倒吸進入到A中，測得量筒中水的體積變為159mL。⑥計算小組同學所測空氣中氧氣的體積分數(計算結果準確到0.1%)。(3)與教材實驗相比，本實驗的優點有(寫兩條)。(4)思維拓展：為了幫助同學們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，老師利用傳感器技術定時測定了實驗裝置(如圖2)內的溫度、氧氣濃度和壓強的變化趨勢如圖3所示。①圖3中曲線Y表示，曲線Z表示。②曲線X中AB段變化的原因是。1．（2023·重慶渝中·重慶巴蜀中學校考三模）小魯同學使用紅磷通過課本實驗探究空氣中氧氣含量時，最不可能用到的儀器是A．集氣瓶

B．燃燒匙

C．玻璃棒

D．酒精燈

2．（2023·云南·統考中考真題）仿照法國化學家拉瓦錫定量研究空氣成分的原理，利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，燃燒匙中應盛放的藥品是

A．鐵絲 B．木炭 C．紅磷 D．硫粉3．（2023上·安徽亳州·九年級校聯考期末）拉瓦錫在探究空氣的成分時，用了如圖所示裝置。下列分析不合理的是A．實驗結束汞會被倒吸入曲頸甑中B．汞的用量可能會影響實驗結果C．實驗用到了火爐，推測汞與氧氣的反應需要加熱D．反應結束后，需關閉火爐冷卻至室溫，才能測量容器中氣體的減少量4．（2023上·北京房山·九年級期末）用下圖裝置驗證了空氣中的含量。下列敘述不正確的是A．紅磷的作用是消耗氧氣B．實驗前需要檢查裝置氣密性C．最終量筒中的液面約降至80mL刻度線處D．紅磷熄滅、集氣瓶冷卻至室溫后再打開止水夾5．（陜西省西安市西咸新區2023-2024上學期期中）做空氣中氧氣含量測定的實驗裝置如圖。下列有關說法正確的是空氣中氧氣含量的測定A．燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高B．燃燒匙中的紅磷可以換成木炭C．選用紅磷是因為可以與反應，生成固態的D．本實驗可以證明空氣含有、、和稀有氣體6．（2023·內蒙古赤峰·統考三模）用如圖裝置測定空氣中氧氣含量，有關說法錯誤的是

A．取用的紅磷必須足量B．引燃紅磷后，左管內液面先下降后上升，冷卻后升至刻度1C．該裝置環保，所得結果更準確D．該裝置還能測得稀有氣體的體積分數7．（2023·福建寧德·統考二模）為了測定空氣中氧氣的含量，在量筒中先裝入一定量的水，再將裝有足量潮濕鐵粉的礦泉水瓶(瓶子內除鐵粉外的有效容積為345mL)旋緊瓶蓋放入其中，觀察瓶子不再變癟。記錄反應前后數據如圖，下列關于該實驗說法錯誤的是A．實驗是利用鐵生銹原理，消耗氧氣，使瓶內壓強減小B．為了減小實驗誤差，礦泉水瓶需氣密性好C．實驗測得氧氣體積分數為20.87%D．鐵粉用量越多，測得的氧氣體積分數越大8．（2023·山西呂梁·統考模擬預測）拉瓦錫通過實驗研究了空氣的成分。同學們在實驗室仿照拉瓦錫的實驗原理，用如圖所示實驗測定了空氣中氧氣的含量。對此實驗的下列說法正確的是

A．該實驗不需要在密閉容器中進行B．紅磷可用木炭等可燃性固體代替C．實驗中觀察到產生了大量的白煙D．點燃紅磷伸入集氣瓶中后立即打開彈簧夾9．（2023·江蘇徐州·校考二模）某同學用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量。實驗時，連接好裝置并檢查不漏氣后再進行后續操作。下列說法不正確的是

A．加熱銅絲能夠引燃白磷，主要利用了銅絲良好的導熱性B．通過注射器內水體積的變化，得出試管內空氣中所含氧氣的體積C．白磷燃燒時產生大量白煙，等火焰熄滅后立即打開彈簧夾D．實驗時所用白磷要過量，以保證集氣瓶內空氣里的氧氣能充分反應10．（2023·北京東城·統考二模）利用鐵在空氣中生銹的原理測定空氣中氧氣含量，實驗裝置如下。下列說法不正確的是

A．實驗所用注射器氣密性應良好B．最終注射器內水面高度接近aC．該實驗鐵粉用量不影響實驗結果11．（2023·廣西防城港·統考模擬預測）某興趣小組對“測定空氣里氧氣含量”的實驗裝置（圖甲）進行改進。如圖乙所示，在容積為55mL的試管中加入少量細沙，再加入過量白磷，將注射器的活塞置于20mL刻度處，連接好裝置，夾緊彈簧夾，滴加適量水。冷卻后打開彈簧夾，讀數（裝置氣密性良好），下列說法中錯誤的是

A．利用圖乙完成上述實驗時，注射器的活塞最終移動到約9mL刻度處B．圖甲實驗若紅磷燃燒時彈簧夾未夾緊，則測得空氣里氧氣的體積分數大于C．圖乙實驗若未使用彈簧夾，可觀察到注射器的活塞先向右移動，后向左移動D．圖乙實驗若未使用彈簧夾，實驗前將活塞置于14mL刻度處，也可達到實驗目的12．（2023上·山東煙臺·統考期末）如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗。對該實驗的認識正確的是A．要等到裝置冷卻至室溫后再讀數，否則測定結果偏小B．該實驗中的銅粉換成碳粉也能達到實驗目的C．將裝置1中的氣球更換為注射器（見裝置2），可使空氣與銅粉接觸更充分，數據更加準確D．正確操作情況下，反應消耗氧氣的體積約是反應前玻璃管內氣體體積的13．（2023上·山東濰坊·九年級統考期中）用圖1所示實驗裝置測定空氣中氧氣含量，圖2是實驗過程中廣口瓶內壓強變化曲線。下列說法正確的是A．圖1中若集氣瓶漏氣，會導致結果結果偏大B．圖2中BC段氣壓變化的原因是紅磷燃燒，空氣受熱膨脹C．圖2中CD段氣壓變化的主要原因是瓶中溫度降低至室溫D．圖2中E點時打開止水夾14．（2023·福建廈門·校考二模）利用傳感器采集蠟燭在密閉容器內燃燒過程中O2和CO2濃度的變化，以探究蠟燭熄滅的原因。實驗裝置如圖1所示，實驗過程中采集到的數據如圖2所示，以下分析不合理的是

A．圖2中的數據可以說明空氣中氧氣的含量高于二氧化碳B．蠟燭燃燒初期，O2的濃度下降后又升高可能是燃燒放熱引起的變化C．蠟燭熄滅的原因可能是燃燒過程中消耗氧氣并產生一定濃度的CO2D．燃著的蠟燭能在濃度為15%O2、5%CO2和80%N2的混合氣體中保持燃燒15．（2024上·遼寧遼陽·九年級統考期末）“測定空氣里氧氣的含量”實驗的思維模型如下：【實驗一】圖甲是教材中“測定空氣里氧氣的含量”實驗裝置。(1)寫出紅磷燃燒的化學方程式，該反應屬于（基本反應類型）。學習小組同學按圖甲完成氧氣含量測定的實驗時，發現進入集氣瓶的水量低于“1”刻度線。幾位同學對測量值偏小原因的分析如下：甲：紅磷的量不足，未能把瓶內氧氣耗盡；乙：未等冷卻到室溫，便打開了止水夾；丙：將燃燒匙伸入集氣瓶的瞬間，有部分空氣逸出；丁：由于集氣瓶的形狀造成很難均分為五等份，影響測量結果；(2)以上原因分析中，其中一位同學的觀點被大家一致否定，你認為是哪位同學的觀點？（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）；【實驗二】根據以上討論，學習小組同學在查閱資料中發現：可燃物的著火點和燃燒需要的最低含氧量數據如下表：可燃物名稱紅磷白磷著火點240℃40℃最低含氧量8.8%3.2%學習小組同學結合上表數據設計了圖乙改進裝置。(3)玻璃棒的作用。(4)比較圖甲、圖乙的實驗方案，（填“甲”或“乙”）方案更優化，理由是。【實驗三】學習小組同學討論后認為，從模型中“消耗氧氣”的方法入手還可以將該實驗進行改進。可以根據鐵生銹的原理（鐵在常溫下可以和氧氣、水等反應生成鐵銹）來測定空氣里氧氣的含量（如圖丙）。通過7天后測得的數據計算出空氣里氧氣的含量為19.13%。小鮑同學聯想到“暖貼”主要成分有鐵粉、活性炭、食鹽，為了縮短反應時間，學習小組同學根據“暖貼”中的成分進行了實驗改進（如圖丁）。(5)8分鐘后測得數據如下，計算出空氣里氧氣的含量為（結果精確到0.1%）。實驗前的體積實驗后的體積集氣瓶內空氣量筒內蒸餾水量筒內剩余蒸餾水131mL90