《2024年名校调研跟踪测试卷九年级化学上册人教版》

20.新题型某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
[实验步骤]
实验1:按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

[实验现象]
实验1中，红磷燃烧的主要现象是__________________;红磷燃烧的文字表达式是______________。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是______，若发现进入装置中的水少于$\frac{1}{5}$，可能的原因是______________________________。
[分析实验]
(1)连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息，________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是______________________________。

(2)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是______________________________(写两点)。

答案： [实验现象]产生大量白烟，放热；红磷 + 氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；红磷燃烧消耗了氧气，使得瓶内压强减小，小于外界气压；装置漏气(或红磷的量不足或未冷却至室温就打开弹簧夹)
[分析实验]
(1)实验2
反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽
(2)只与空气中的氧气反应，生成物不能是气体
[解析][实验现象]实验1中，红磷燃烧的主要现象是:产生大量白烟，放热，红磷燃烧的文字表达式是红磷 + 氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是:氧气被消耗，使得集气瓶内压强小于外界气压。若发现进入装置中的水少于$\frac{1}{5}$，可能的原因是装置漏气或红磷的量不足或未冷却至室温就打开弹簧夹等。
[分析实验]
(1)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息可知，实验2的测定方法更准确，判断依据是:反应后，实验1集气瓶内剩余氧气的体积分数是8.6%，实验2集气瓶内氧气几乎要耗尽。
(2)用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是只与空气中的氧气反应，生成物不能是气体。