1.（2021·北京）用如图装置可验证空气中O2的含量，C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气；3.（2018·河北）如图所示是测定空气里氧气含量的装置，烧杯中的水能够进入集气瓶中的原因是红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉。如红磷量不足、装置未冷却就打开弹簧夹等；5.测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，D.本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2和稀有气体，无法测定空气中氧气的体积分数。
空气中氧气含量的测定
1.（2021·北京）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（ D ）
A.集气瓶中产生大量白烟
B.红磷燃烧一段时间后熄灭
C.烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D.集气瓶中水面最终上升至1处
2. （2022·乐山）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示（部分夹持装置已省略），实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（ B ）
（教材实验）
（改进实验）
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为4P+5O2
2P2O5
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
解析：待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，B不正确。
3.（2018·河北）如图所示是测定空气里氧气含量的装置，气密性良好。在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管。点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
（1）红磷燃烧的化学方程式为4P+5O2
2P2O5
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入集气瓶中的原因是红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉，使瓶内压强减小，在大气压作用下，将水压入集气瓶。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是红磷量不足（其他合理答案均可）。
解析：（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，据此可写出反应的化学方程式。（2）红磷燃烧耗尽瓶内氧气，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界大气压，水就会进入集气瓶内。（3）可能的原因有很多，如红磷量不足、装置未冷却就打开弹簧夹等。
4.据图所示实验回答问题。
（1）实验过程中逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（ A ）
A. O2、P2O5
B. P、P2O5
C. O2、P
D. N2、P2O5
（2）实验过程中的步骤（已完成装置气密性检查）如下，其中有错误的是（ D ）
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
A.①
B.②
C.③
D.④
解析：（1）红磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷固体，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；燃烧过程中氮气不参与反应，故实验过程中，逐渐减少的气体是氧气，逐渐增多的物质是五氧化二磷。（2）④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，没有冷却至室温，水进入集气瓶的体积会小于五分之一。
5.测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列有关说法正确的是（ B ）
A.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
B.选用红磷是因为反应只消耗O2，生成固态的P2O5
C.装置内水位不会发生变化
D.本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2和稀有气体
解析：硫或木炭燃烧生成气体，装置中压强不变，装置中液面不会上升，无法测定空气中氧气的体积分数，A错误。红磷燃烧消耗氧气，没有生成新的气体，装置中压强减小，在大气压作用下，液面上升，装置内水位会发生变化，C错误。题中实验不可以证明空气中含有CO2和稀有气体，D错误。
6.（2021·东营）如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是（ B ）
装置1
装置2
A.要等到装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成铁粉无法达到实验目的
C.将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），可使空气与铜粉接触更充分，数据更加准确
D.正确操作情况下，反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的1/5
解析：停止加热，应待装置冷却后再读数，否则此时剩余的气体在受热状态下处于膨胀状态，会导致测定结果偏小，A正确；在加热的条件下，铁也能与空气中的氧气反应生成铁的固体氧化物，因此该实验中的铜粉换成铁粉能达到实验目的，B错误；将装置1中的气球更换为注射器（见装置2），可使装置内的空气充分流通，空气与铜粉接触更充分，数据更加准确，C正确；正确操作情况下，反应结束后，消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的
，D正确。
4.（2020·北京）利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是（ D ）
图1-2-2-7
A.实验前需检验装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭，试管冷却后再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处
解析：实验中氧气约占试管内空气体积的五分之一，试管内有130 mL空气，则氧气含量为1/5×130 mL=26 mL；即量筒中有26 mL水倒吸进入试管中，最终量筒内的水量为50 mL-26 mL=24 mL。
5.（2021·烟台）化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40 ℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（ B ）
A.试管中的细沙可防止试管炸裂
B.胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C.若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足
D.若注射器中的水最终减少了10 mL，说明空气中氧气的体积分数约为20%
解析：白磷燃烧会放出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，A正确。生石灰遇水会放出大量的热，向盛有生石灰的烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于测量消耗氧气的体积，作用不同，B错误。若白磷量不足，则试管中的氧气就不能完全被消耗，导致实验测得的氧气的体积分数偏低，C正确。若注射器中的水最终减少了10 mL，也就是消耗氧气的体积，说明空气中氧气的体积分数为
×100%=20%，D正确。
6.某同学做完“测定空气中氧气含量”的实验后，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。于是改进了课本的装置，利用如图装置重新测定。
（1）改进后该装置的优点是环保且实验结果更精确。
（2）实验过程中发生的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放热，水进入集气瓶至刻度“1”处。
（3）若广口瓶内空气体积为250 mL，量筒内加入100 mL的水。燃烧结束并充分冷却后，打开弹簧夹，等量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为48 mL。通过计算得出空气中氧气的体积分数为20.8%。
（4）反应结束并冷却后，广口瓶内剩余气体含量最多的是N2（填化学式），相比于反应前，其体积分数增大（填“增大”“减小”或“不变”）。
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