《2025年初中化学小题狂做九年级上册沪教版巅峰版》

7. 某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究。
【集体讨论】
(1) 小组同学共同设计了如下图所示的两套装置,你认为合理的是A(填字母)。为了确保实验的成功,在装药品之前应该先检验装置的气密性。

【分组实验】在讨论的基础上,他们分组进行了实验。
【数据分析】实验结束后,整理数据如下表所示:(注:集气瓶容积为100mL)
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 进入集气瓶中水的体积/mL | 20 | 21 | 19 | 20 | 22 | 18 |
(2) 通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$。通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的物理性质是难溶于水,化学性质是不能燃烧,也不支持燃烧。
【实验拓展】
(3) 小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验,发现水几乎没有进入集气瓶。经讨论,小组的同学反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是反应物只能消耗氧气,生成物常温下不能为气体(答一条)。
(4) 某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶体积的$70\%$。

①A仪器的名称是烧杯,燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是气体被消耗后生成固体,瓶内压强变小,水倒吸进入集气瓶。
②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不超过其容积的21%。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。
【发现问题】氮气是怎样减少的呢?
【假设一】氮气与镁条反应而减少。
【假设二】氮气与铁丝反应而减少。
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁固体,该反应的文字表达式为镁+氮气$\xrightarrow{\text{点燃}}$氮化镁。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,该反应的文字表达式为镁+二氧化碳$\xrightarrow{\text{点燃}}$碳+氧化镁。

答案： （1）A 先检验装置的气密性 （2）$\frac{1}{5}$ 难溶于水 不能燃烧,也不支持燃烧 （3）反应物只能消耗氧气,生成物常温下不能为气体 （4）①烧杯 气体被消耗后生成固体,瓶内压强变小,水倒吸进入集气瓶 ②21 氮气与铁丝反应而减少 镁+氮气$\xrightarrow{\text{点燃}}$氮化镁 镁+二氧化碳$\xrightarrow{\text{点燃}}$碳+氧化镁 提示:
(1)燃烧匙的位置太靠上不利于磷的燃烧,且磷燃烧时放出大量的热,容易将瓶塞顶开,如果装置漏气会导致瓶内外压强相等,水不会进入瓶内。