《2025年学霸甘肃少年儿童出版社九年级化学上册鲁教版》

7. 新趋势 数字化实验 (2024·潍坊期中)化学兴趣小组用数字化实验检测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化,形成如图三条曲线。下列说法不正确的是(D)

A.蜡烛燃烧火焰分为三层,外焰温度最高
B.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法继续燃烧
C.二氧化碳和水蒸气含量变化对应的曲线分别是a和b中的一条
D.该方法可用于测定空气中氧气的体积分数

答案： D 解析:蜡烛燃烧火焰分为外焰、内焰、焰心三层,外焰温度最高,A正确;从曲线c可看出,氧气的浓度到达一定的值后,就不会再发生改变了,说明氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法继续燃烧,B正确;蜡烛燃烧消耗氧气,生成二氧化碳和水,则随着蜡烛燃烧,氧气含量慢慢减少,二氧化碳和水蒸气含量慢慢增加,则二氧化碳和水蒸气含量变化对应的曲线分别是a和b中的一条,C正确;蜡烛完全燃烧生成水和二氧化碳,不完全燃烧生成炭黑和一氧化碳,有气体生成,则该方法不可用于测定空气中氧气的体积分数,D错误。

8. 新趋势 跨学科融合 (2025·黄冈月考)如图所示,将等容积(1 L)、等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的两集气瓶置于天平左右两盘,并调至平衡,关闭弹簧夹a、b,点燃等质量的白磷和木炭(已知：木炭燃烧会消耗氧气并生成等体积的二氧化碳气体),待两者熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是(C)

A.白磷点燃后缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞
B.打开弹簧夹a、b一段时间后,流入集气瓶乙中的水比甲中多
C.打开弹簧夹a、b一段时间后,天平指针向左偏转
D.若白磷足量,集气瓶甲中消耗氧气的体积约为$\frac{4}{5}$L

答案： C 解析:白磷点燃后,应快速伸入集气瓶并塞紧橡皮塞,以防止瓶内气体受热逸出,造成实验误差,A错误;白磷燃烧生成五氧化二磷,木炭燃烧生成二氧化碳气体,则反应后甲中压强减小,打开弹簧夹a、b一段时间后,流入集气瓶中的水多,B错误;打开弹簧夹之前,甲、乙质量相等,打开弹簧夹后,进入甲中的水较多,则天平指针向左偏转,C正确;若白磷足量,由于氧气约占空气体积的五分之一,则集气瓶甲中消耗氧气的体积约为$\frac{1}{5}\ \text{L}$,D错误。

9. 思想方法 对比法 (2024·苏州期中)化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣,他们用足量的蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列判断正确的是(C)

A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.蜡烛燃烧过程中,a点时容器内氮气的体积分数为80%
C.燃烧后,两容器中氧气均未耗尽,白磷耗氧量较多
D.若将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器中燃烧,氧气的体积分数可降至0

答案： C 解析:由图可知,白磷燃烧后,密闭容器内氧气的体积分数更小,说明消耗氧气更彻底,测定空气中氧气含量效果最好的是白磷,A错误;a点时氧气的体积分数降为20%,但蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,所以氮气的体积分数不是80%,B错误;燃烧后,两容器中氧气的体积分数分别为15.46%、3%,所以两容器中氧气均未耗尽,且白磷耗氧量较多,C正确;两组实验中,蜡烛和白磷均足量,白磷燃烧消耗氧气更彻底,但仍有3%未消耗,说明该密闭容器中氧气的体积分数分别低于15.46%、3%时,蜡烛、白磷已不能燃烧,将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器中燃烧,氧气的体积分数也不会降至0,D错误。

10. (2024·德州期中)如图是某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置。在具支试管(容积大约120 mL)中铺上一层玻璃棉,用于保护反应管。注射器提前连接好,装入100 mL水,实验时,将橡皮塞取下,取足量的白磷放入具支试管底部的玻璃棉上,塞紧橡皮塞并用拇指压住,在试管底部稍微加热,白磷燃烧。回答下列问题：

(1)待反应结束,装置完全冷却后,注射器内的水进入具支试管的体积约为______mL。因此得出结论：______。若进水量偏小,可能的原因是______。
(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是______。
(3)集气瓶中剩下的气体主要是哪种气体？______,其化学符号表示为______,该实验说明这种气体具有的物理性质是______；化学性质是______。
(4)你认为该实验设计的优点是______。
[答案]：(1)24 氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$ 装置漏气
(2)白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大
(3)氮气 $\text{N}_2$ 难溶于水 不燃烧、不支持燃烧
(4)比较环保,误差小

答案：
(1)24 氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$ 装置漏气
(2)白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大
(3)氮气 $\text{N}_2$ 难溶于水 不燃烧、不支持燃烧
(4)比较环保,误差小 解析:
(1)白磷燃烧消耗氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,注射器中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,注射器内的水进入具支试管的体积约为$120\ \text{mL} × \frac{1}{5}=24\ \text{mL}$,从而得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;若进水量偏小,可能的原因是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积。
(2)整个实验过程中,活塞先向左运动,原因是白磷燃烧,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大。
(3)空气中主要含氮气和氧气,白磷燃烧将装置内氧气耗尽,故剩余气体主要是氮气,氮气的化学式为$\text{N}_2$;进入水的体积约占试管内空气体积的$\frac{1}{5}$,说明氮气难溶于水,白磷足量,氧气耗尽后,白磷熄灭,说明氮气不燃烧、不支持燃烧,难溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质。
(4)该实验在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,且可通过注射器直接读出进入试管中水的体积,从而得出消耗氧气的体积,误差小。