《2025年亮点给力大试卷九年级化学上册沪教版》

7. (14 分)(2025·浙江杭州期中改编)如图 1 所示,某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量。选用 50 mL 的试管作反应容器和量程、容积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管并夹紧止水夹,点燃酒精灯加热白磷,燃烧结束待试管冷却后松开止水夹,观察现象。



(1) 正式开始实验前,该兴趣小组的同学打开止水夹,将注射器活塞从 20 mL 刻度处推至 17 mL 处,然后松开活塞观察到活塞返回至 20 mL 刻度处,该操作的主要目的是检查装置气密性。
(2) 若先夹紧止水夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束待试管冷却后再松开止水夹,中间的连接管内空气体积忽略不计,若实验成功,可观察到活塞最终停留在10mL 刻度处。
【拓展延伸】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图 2 所示)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图 3 所示。
(3) 曲线 X 表示压强变化趋势,曲线 Y 表示温度的变化趋势。
(4) 结合 Y、Z 两条曲线,解释图 3 中 AB 段压强变化的原因是白磷燃烧放热使温度升高，导致压强增大的趋势大于氧气消耗使压强减小的趋势。CD 段压强变化的原因是温度降至室温，氧气被消耗，装置内压强小于外界大气压，打开止水夹后水进入装置，压强恢复至大气压。
(5) 实验前装置内空气的体积为 V,烧杯中水的体积为$ V_1;$实验结束后烧杯中剩余水的体积为$ V_2。$空气中氧气的体积分数为$\frac{V_1 - V_2}{V} × 100\%$(用 V、$V_1、$$V_2 $表示),若燃烧时忘记关闭止水夹,则测出的氧气的体积分数将会比理论值偏大(填“偏大”或“偏小”)。

答案：
(1)检查装置气密性
(2)10
(3)温度
(4)白磷燃烧放热使温度升高，导致压强增大的趋势大于氧气消耗使压强减小的趋势；温度降至室温，氧气被消耗，装置内压强小于外界大气压，打开止水夹后水进入装置，压强恢复至大气压
(5)$\frac{V_1 - V_2}{V} × 100\%$；偏大