《2025年练就优等生课后提分攻略九年级化学全一册人教版》

01 利用图2-8-1所示实验装置测定空气中氧气的含量。
(1)红磷在空气中燃烧的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，反应结束、冷却、打开弹簧夹后，烧杯内的水进入集气瓶中的原因是反应消耗氧气，集气瓶内的压强小于外界大气压。
(2)该实验中能说明“氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$”的实验现象：烧杯内的水进入集气瓶中，集气瓶内液面上升至刻度 1 处。
(3)如果用蜡烛或硫代替红磷进行实验，不能(填“能”或“不能”)达到实验目的。该实验中对药品选择的要求有ABC(填字母)。
A. 能与氧气反应
B. 不能与空气中除氧气以外的其他成分反应
C. 生成物不能有气体

答案： 01
(1)红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷 反应消耗氧气，集气瓶内的压强小于外界大气压
(2)集气瓶内液面上升至刻度 1 处
(3)不能 ABC

02 利用图2-8-2所示装置测定空气中的氧气含量(注射器的摩擦忽略不计)。

【实验步骤】
Ⅰ. 按图2-8-2连接装置。注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞从20 mL处向外拉，松手。
Ⅱ. 向玻璃管中加入足量铜粉，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器活塞(提示：铜粉与氧气在加热的条件下能反应，生成黑色的氧化铜固体)。
【实验记录】
(1)步骤I中，观察到注射器 a 的活塞回到 20 mL 处，证明装置气密性良好。
(2)玻璃管中空气体积是30 mL。空气中氧气的体积分数的计算式为$\frac{20 mL - 10.5 mL}{20 mL + 30 mL} × 100\%$。
(3)实验中注射器的作用是ABC(填字母)。
A. 通过推拉注射器活塞，使氧气与铜粉充分接触
B. 读取气体的体积
C. 调节装置内压强

答案： 02
(1)注射器 a 的活塞回到 20 mL 处
(2)$\frac{20 mL - 10.5 mL}{20 mL + 30 mL} × 100\%$
(3)ABC

03 [金华中考]“测量空气中氧气体积分数”实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图2-8-3完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
【误差分析】几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶的瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于集气瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果。
(1)以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？
乙(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【方案改进】根据以上讨论，为减小实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图Ⅱ改进装置。（已知：红磷的着火点是260℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒）
(2)比较图Ⅰ、图Ⅱ的实验方案，下列关于图Ⅱ实验方案叙述正确的是ABC(填字母)。
A. 利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B. 可以解决图Ⅰ方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C. 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D. 彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
(3)小金同学认为，图Ⅱ实验装置还需在乳胶管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由：不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用。
【问题反思】小组同学多次实验，测量值总是小于$\frac{1}{5}$。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中“消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
【资料】暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成的。
【方案迭代】讨论后，项目组设计了如图Ⅲ所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约为$\frac{1}{5}$。
(4)从消耗氧气的方法角度分析，图Ⅲ方案比图Ⅰ方案测定结果更精准的原因是用暖宝宝能更充分地消耗氧气(合理即可)。
【心得交流】科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。

答案： 03【误差分析】
(1)乙 【方案改进】
(2)ABC
(3)不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 【方案迭代】
(4)用暖宝宝能更充分地消耗氧气(合理即可) 【解析】【误差分析】
(1)甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽，测量结果偏小，进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线；乙：将燃烧匙伸入集气瓶的瞬间，部分空气逸出，测量结果偏大，进入集气瓶中的水量高于“1”刻度线；丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入集气瓶的水留在导管中，测量结果偏小，进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线；丁：由于集气瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果，可能使测量结果偏小，进入集气瓶中的水量低于“1”刻度线。【方案改进】
(2)白磷有毒，实验过程中使用的白磷是过量的，且反应会产生有毒的五氧化二磷，没有彻底解决实验的安全性问题。
(3)小金同学观点不正确，图Ⅱ实验装置不需要在乳胶管处补充一个止水夹，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用，能防止燃烧过程中集气瓶内的气体逸出。