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小红用如图所示的A装置测定空气中氧气的含量．硬质玻璃管内装有细铜丝，且两个注射器组成的密闭系统内留有30mL室温下的空气．

回答下列问题：
（1）小红实验过程中出现的现象是：细铜丝由

色变为

色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为

mL．用文字表达式（或化学式）表示该化学反应：

．
（2）小红在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是

．
（3）最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小，请你帮他分析一下原因（答一条即可）：

．
（4）小明用B装置测定空气中氧气的含量．反应原理是：红磷+氧气

点燃

五氧化二磷，五氧化二磷是一种白色粉末．实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号．下列说法中，不正确的是

．（填序号）
A．实验时红磷一定过量
B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
（5）集气瓶中剩余的气体主要是哪种气体？该实验说明这种气体具有哪些性质？

分析：只有熟悉用铜丝和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．

解答：解：（1）小红实验过程中出现的现象是：细铜丝由红色变为黑色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为24mL．该反应中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜．
该反应的文字表达式（或化学式）为：铜+氧气

加热

氧化铜（或Cu+O₂

△

CuO）．
（2）小红在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应．
（3）最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小，可能的原因是：反应时间短，或没有把氧气完全反应，或反应结束后装置中进入了空气等．
（4）红磷熄灭后，装置的温度比较高，剩余气体膨胀，立刻打开弹簧夹后，进入集气瓶中的水会减少，从而会影响实验结果．因此选C．
（5）集气瓶中剩余的气体主要是氮气，氮气能剩余，说明氮气具有不燃烧、不助燃、化学性质比较稳定、不溶于水等性质．
故答案为：
（1）红；黑；24；铜+氧气

加热

氧化铜（或Cu+O₂

△

CuO）．
（2）使空气中的氧气与铜充分反应．
（3）反应时间短，没有把氧气完全反应等．
（4）C．
（5）氮气；不燃烧、不助燃，化学性质比较稳定，不溶于水等．

点评：本题主要考查用铜丝和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．

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相关习题

科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

小王同学对化学充满了兴趣，喜欢做各种实验．有一次他和其它同学对镁进行了一些研究：
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质，将其放入水中，未看到有明显的现象，改用酒精灯加热后，观察到表面有大量气泡，经验是氢气．他们又向溶液中滴加无色酚酞试液，发现酚酞变成红色，说明有

OH^-

产生．该实验表明化学反应的发生和速率与

温度

有关，许多物质的

反应速度

随温度的升高而增大．
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质，小王大胆提出了三个假设：
假设1该物质是MgO；假设2该物质是Mg（OH）₂；假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁．
但其它同这立即否定了他的假设1和2，因为根据所学的知识MgO，Mg（OH）₂都是

白

色固体．对于假设3，他们设计了如下方案

实验方案	实验现象	实验结论
		证明有CO₃^2-
取样于试管，加热		证明有氢元素

【III】他们在取镁带表面灰黑色样品时感到比较困难，索性将表面发黑的镁带全部磨成粉末，放入干燥的硬质试管中加热，一段时间后，镁粉突然出现红热燃烧起来，反应停止后有少量黑色物质A粘在试管壁上，这黑色物质A中混有什么？他们查资料筛选出几条有价值的信息：
（1）2Mg+CO₂=2MgO+C；（2）C+2H₂SO₄（浓）=CO₂↑+SO₂↑+H₂O；（3）SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓（白）+H₂O．
试分析A物质为

，根据上述信息，他们又设计了下列实验，帮助他们完成实验报告：

实验方案	实验现象	实验结论
取反应后试管内样品，先滴加过量的稀硫酸稀硫酸	固体部分溶解
再加热加热（填一具体的实验操作）	黑色固体全部溶解

【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物，应将气体通过下列三种试剂（假设每步均完全）即：
气体→

无水硫酸铜

→

高锰酸钾溶液

→

澄清石灰水

；
（现象依次为）

白色固体变蓝

、

紫红色褪去

、

澄清石灰水变浑浊

【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg₂（OH）₂CO₃、Mg₄（OH）₂（CO₃）₃、Mg₅（OH）₂（CO₃）₄等．小红同学为确定碱式碳酸镁的组成，设计如图所示的实验：

实验步骤（1）按图组装置后，首先进行的操作是

检查装置的气密性

．E处干燥管内盛放的药品是

碱石灰

，其作用是

防止空气中的水蒸气进入装置

．
实验步骤（2）称取样品31g，并将其放入硬质玻璃管中，称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g，装碱石灰的U型管D的质量为74.7g．
实验步骤（3）打开活塞

K₁K₂

，关闭

K₃

，缓慢鼓入空气数分钟．
实验步骤（4）关闭活塞

K₁K₂

，打开

K₃

，点燃酒精灯加热至不再产生气体为止．
实验步骤（5）打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为89.4g，U型管D的质量为87.9g，则该碱式碳酸镁的化学式为

Mg₄（OH）₂CO₃

．
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx（OH）₂（CO₃）y表示，根据化合价规律，x和y的关系是

x=y+1

，写出该物质分解的方程式：

Mgx（OH）₂（CO₃）_y

△

xMgO+H₂O+yCO₂↑

Mgx（OH）₂（CO₃）_y

△

xMgO+H₂O+yCO₂↑

小明设计了两套方案（忽略装置中原来的气体）
方案I：只测定分解后生成的水，连接方案是A→C→B，则C中盛放的药品是

浓硫酸

，B中盛放的药品是

氯化钙固体

方案II：只测定分解生成的CO₂的质量，连接方案是A→C→B→C，则B中的药品是

碱石灰

，最后连接的C中的药品是

氢氧化钠溶液

请你设计出更简单的实验方法

加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量

．

若取样品7.88克，方案I测得生成水0.36g，方案II测得生成CO₂ 3.52g，请你选择实验数据，通过计算得出碱式碳酸镁的化学式．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

某化学兴趣小组在做Al和CuSO₄溶液反应实验时，小明将Al丝插入到盛有CuSO₄溶液的试管中，发现无明显现象，他非常困惑．小芳告述了他，这是因为

铝丝的表面有致密的氧化膜，阻止了铝和硫酸铜的反应

，并告述了他处理的方法．他按照小芳告述的方法重新做了该实验，但他发现Al丝表面有红色物质析出的同时有气泡产生．这一现象激发了同学们的探究欲望，产生的气体是什么呢？
[提出猜想]该气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．
同学们猜想该气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．你认为他们提出该猜想的依据是

质量守恒定律

．
[查阅资料]SO₂的性质与CO₂相似．
[设计方案]同学们为验证自己的猜想，设计了如下方案：
（1）小明认为若是O₂，则检验方法是

将带火星的木条伸到试管中（木条不复燃，则不是氧气）

．
（2）小芳认为若是SO₂，则只需将产生的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量在通气前后洗气瓶的质量，即可验证．
（3）小组同学合作设计了如图所示装置，排除和验证猜想的气体．

如果产生的是O₂和H₂的混合气体，你认为该方案存在的安全隐患是

点燃（或加热）氢气和氧气的混合气体，则可能发生爆炸

．为确保安全，他们根据所学知识进行实验．实验证明可用上述装置进行实验．
[实验探究]小组同学首先称量装置甲的质量，再将收集的气体从A通入，过一会儿后点燃乙处的酒精灯；一段时间后，发现表面含有CuO的铜丝网变为光亮的红色；停止加热再停止通气体，再次称量装置甲的质量，发现质量无变化．B瓶中所装试剂为

浓硫酸

．
[实验结论]Al丝插入到CuSO₄溶液时，产生的气体是

氢气

．
[实验反思]（1）不用称量装置甲的质量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？小红设计了如图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，于是他得出SO₂与NaOH溶液发生了反应．小华认为这一方案不严谨，不足以说明SO₂与NaOH溶液确实发生了反应．

他的理由是

SO₂能溶于水，NaOH溶液中含有水，SO₂的减少，是SO₂溶于水，还是与NaOH反应，该实验无法说明．

．要得到科学严谨的结论，小华思考后，仍用该装置，补充了一个实验来回答，这个实验是：

取一只相同的试管，收集满SO₂后，倒插入盛水的烧杯中，比较试管中液面上升的高度，即可判断

．小华采用的是

对比

实验法．这一方法是我们学习化学的一个重要方法．
（2）通过上述实验，该小组同学得出CuSO₄溶液中可能含有的物质是

硫酸

．实验后，他们请教实验老师，老师告诉他们：在配制CuSO₄溶液时，为防止溶液浑浊，在溶液中加了少量该物质．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性．发现装置的气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是

先下降后上升

．
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：

b-a

c-a

b-a

c-a

．
（3）组内成员小葛为了证明实验完成后的集气瓶内是否还有氧气剩余，他没有利用其它的仪器和药品，仍是利用了上述实验涉及的仪器和药品，设计了一个实验，最后得出了瓶内一定没有氧气剩余的结论．你知道他是如何实验的吗？写出简要的实验步骤和实验现象．

实验步骤	实验现象

（4）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是

形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果

．
（5）组内成员小杭性格好动，无意间他发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液，水会变红．这一现象使组内成员积极地展开了讨论，成员小葛是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性而导致的，但小明马上作出反对，原因是空气中二氧化碳的含量极少，而实验过程中又没有产生二氧化碳，短时间内不可能会使溶液显酸性．你认为谁的观点正确？

小明

．若你认为小明的观点正确，那么请你对“变红”现象提出大胆地猜想：

白烟（五氧化二磷固体）溶于水中形成了酸性物质

．（若你认为小葛的观点正确，此空不填）
（6）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是

A．装置气密性不好 B．实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C．集气瓶没有冷却到室温 D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

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科目：初中化学 来源： 题型：解答题

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性．发现装置的气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是．
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：．
（3）组内成员小葛为了证明实验完成后的集气瓶内是否还有氧气剩余，他没有利用其它的仪器和药品，仍是利用了上述实验涉及的仪器和药品，设计了一个实验，最后得出了瓶内一定没有氧气剩余的结论．你知道他是如何实验的吗？写出简要的实验步骤和实验现象．
实验步骤实验现象
（4）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是．
（5）组内成员小杭性格好动，无意间他发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液，水会变红．这一现象使组内成员积极地展开了讨论，成员小葛是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性而导致的，但小明马上作出反对，原因是空气中二氧化碳的含量极少，而实验过程中又没有产生二氧化碳，短时间内不可能会使溶液显酸性．你认为谁的观点正确？．若你认为小明的观点正确，那么请你对“变红”现象提出大胆地猜想：．（若你认为小葛的观点正确，此空不填）
（6）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是
A．装置气密性不好　　　　　　 B．实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C．集气瓶没有冷却到室温　　　 D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

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科目：初中化学 来源：2011年江苏省扬州市宝应县中考化学压轴题训练01（解析版） 题型：解答题

小王同学对化学充满了兴趣，喜欢做各种实验．有一次他和其它同学对镁进行了一些研究：
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质，将其放入水中，未看到有明显的现象，改用酒精灯加热后，观察到表面有大量气泡，经验是氢气．他们又向溶液中滴加无色酚酞试液，发现酚酞变成红色，说明有______产生．该实验表明化学反应的发生和速率与______有关，许多物质的______随温度的升高而增大．
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质，小王大胆提出了三个假设：
假设1该物质是MgO；假设2该物质是Mg（OH）₂；假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁．
但其它同这立即否定了他的假设1和2，因为根据所学的知识MgO，Mg（OH）₂都是______色固体．对于假设3，他们设计了如下方案

实验方案	实验现象	实验结论
		证明有CO₃^2-
取样于试管，加热		证明有氢元素

实验方案	实验现象	实验结论
取反应后试管内样品，先滴加过量的______	固体部分溶解
再______ （填一具体的实验操作）	黑色固体全部溶解

【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物，应将气体通过下列三种试剂（假设每步均完全）即：
气体→______→______→______；
（现象依次为）______、______、______
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg₂（OH）₂CO₃、Mg₄（OH）₂（CO₃）₃、Mg₅（OH）₂（CO₃）₄等．小红同学为确定碱式碳酸镁的组成，设计如图所示的实验：

实验步骤（1）按图组装置后，首先进行的操作是______．E处干燥管内盛放的药品是______，其作用是______．
实验步骤（2）称取样品31g，并将其放入硬质玻璃管中，称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g，装碱石灰的U型管D的质量为74.7g．
实验步骤（3）打开活塞______，关闭______，缓慢鼓入空气数分钟．
实验步骤（4）关闭活塞______，打开______，点燃酒精灯加热至不再产生气体为止．
实验步骤（5）打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为89.4g，U型管D的质量为87.9g，则该碱式碳酸镁的化学式为______．
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx（OH）₂（CO₃）y表示，根据化合价规律，x和y的关系是______，写出该物质分解的方程式：______ xMgO+H₂O+yCO₂↑

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