科学探究题1：定量实验（解析版）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．（2021·无锡市羊尖中学九年级月考）暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源与铁粉的氧化．小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）．下列说法错误的是A．实验前必须检查装置的气密性B．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积C．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%D．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量太多【标准答案】D【精准解析】A、实验过程要检验气体体积分数，需要保证装置气密性，避免气体泄漏，选项A正确；B、温度恢复至初始温度，避免温度升高，造成内部气体受热膨胀，使内部压强增大，水无法全部流入玻璃瓶，所以会造成实验测定结果偏小，因此需要恢复至初始温度，保证实验结果的准确性，选项B正确；C、氧气体积等于流入水的体积，所以氧气体积为45mL，未反应前内部空气体积=250mL-20mL=230mL，所以此时氧气体积分数=45mL÷230mL≈19.6%，选项C正确；D、实验测得氧气体积分数偏低，说明内部压强未降至最低，若暖宝宝贴使用量不足，则氧气未被充分消耗，造成氧气有残留，内部压强将会增大，导致实验结果偏低，选项D错误。
故选：D。
2．（2021·江苏丹徒·九年级月考）如图把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理如图，下列说法错误的是A ．曲线X 表示二氧化碳，曲线Y 表示的是氧气B ．通过实验探究，呼出气体中氧气的含量比吸入空气中的氧气含量降低C ．200s 时没有被测定的气体所占的总体积分数为76.66%D ．Y 的体积分数在60s 之后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝【标准答案】A【精准解析】A 、由于呼出气体中二氧化碳和水蒸气增多，氧气减少，表示二氧化碳体积分数变化的是Z ，曲线X 表示氧气，故A 错误；B 、人体的新陈代谢需要消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此呼出气体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，故B 正确；C 、由图示可知：200s 时未采集数据的所有气体，总体积分数为1-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%，故C 正确；D 、Y 的体积分数在60s 之后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝，故D 正确。
故选A 。
3．（2021·浙江南浔·九年级二模）某固体混合物成分是由Na +、Ba 2+、Cu 2+、Cl ﹣、2-3CO 、2-4SO 中的几种离子构成，取一定质量的该固体混合物样品，进行如下实验：①将固体样品溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl 2溶液过滤，得到白色沉淀和无色滤液。
②在①所得的白色沉淀中加入过量稀硝酸，白色沉淀部分溶解并产生气泡。
③在①所得的无色滤液中滴加AgNO 3溶液产生白色沉淀。
由此推断该固体中一定含有的离子是A ．Na +、2-3CO 、2-4SOB ．Na +、2-3CO 、2-4SO 、Cl ﹣C ．Ba 2+2-3CO 、2-4SO 、Cl ﹣D ．Na +、Ba 2+、Cu 2+、2-3CO 、2-4SO 【标准答案】A【精准解析】①将固体样品溶于水得无色透明溶液，说明一定不含铜离子；加入足量BaCl 2溶液过滤，得到白色沉淀和无色滤液，说明可能含有2-3CO 、2-4SO 。
②在①所得的白色沉淀中加入过量稀硝酸，白色沉淀部分溶解并产生气泡，说明沉淀中一定含有硫酸钡、碳酸钡，硫酸根离子和钡离子不能共存，则一定不含钡离子。
③在①所得的无色滤液中滴加AgNO 3溶液产生白色沉淀，由于①中加入了足量的氯化钡溶液，无法确定原混合物中是否含有氯离子。
混合物中的阳离子是钠离子，故该固体中一定含有的离子是Na +、2-3CO 、2-4SO 。
故选：A 。
4．（2021·湖北东西湖·九年级月考）下列实验设计能达到实验目的的是 实验设计【精准解析】A 、白磷着火点低可以燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧温度需要达到着火点，只能探究一个条件，A 错误。
B 、小干花和二氧化碳接触不变色，和水接触不变色，和二氧化碳和水同时接触变色，说明二氧化碳和水发生了反应，B 正确。
C 、铜粉和氧气接触加热生成氧化铜，不符合题意，C 错误。
D 、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠二氧化碳和水，二氧化碳跑到空气中天平不平衡，无法验证质量守恒，D 错误。
故选：B 。
5．（2021·广东荔湾·九年级一模）实验是进行科学探究的重要方法，下列实验设计能实现其对应实验目的是A．验证质量守恒定律B．分离碘酒中的碘C．证明某化肥是铵态氮肥D．空气中氧气含量的测定【标准答案】C【精准解析】A、镁比铁活泼，故Fe和MgSO4溶液不发生化学反应，不能验证质量守恒定律，故A错误；B、碘易容于酒精，不能用过滤的方法分离，故B错误；C、铵盐遇碱研磨会放出有刺激性气味的气体氨气，通过闻气味可以证明，故C正确；D、硫和氧气反应生成的气体是SO2，瓶内压强几乎不变，所以无法测定空气中氧气含量，故D错误；故选：C。
6．（2020·山东临沂·九年级一模）有一包白色粉末，可能由NaCl、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3、CaCO3中的一种或几种组成，为确定其组成，进行如下实验：（）①称取一定质量的该白色粉末加足量水溶解，得无色溶液A；②在无色溶液A 中加入过量BaCl2溶液，充分反应后过滤，分别得无色溶液B 和白色沉淀C；将白色沉淀C 洗涤，烘干后称得质量为20g；③在20g 白色沉淀C 中加入足量的稀硝酸，沉淀部分消失，并有气泡冒出；④在无色溶液B 中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生白色淀。
由上述实验得出的下列判断中，正确的是A．白色粉末中一定含有NaClB．无色溶液B 中只含有一种溶质C．步骤③生成的气体质量可能是4.4gD．白色粉末中不含CaCO3、CuSO4、Na2SO4【标准答案】C【精准解析】由题意可知，称取一定质量的该白色粉末加足量水溶解，得无色溶液A，由于碳酸钙难溶于水，硫酸铜在溶液中显蓝色，所以白色粉末中一定不含碳酸钙、硫酸铜；由在无色溶液A 中加入过量氯化钡溶液，充分反应后过滤，分别得无色溶液B和白色沉淀C；将白色沉淀C 洗涤，烘干后称得质量为20g，在20g白色沉淀C中加入足量的稀硝酸，沉淀部分消失，并有气泡冒出，说明白色沉淀C是硫酸钡沉淀和碳酸钡沉淀的混合物，所以白色粉末中一定含有碳酸钠、硫酸钠；碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀和氯化钠，硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡沉淀和氯化钠，氯化钡是过量的，所以B中的溶质是氯化钠和氯化钡，在无色溶液B中滴加硝酸银溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，说明溶液B中含有氯离子，但是加入的氯化钡引入了氯离子，白色粉末中是否含有氯化钠，不会影响实验现象，所以白色粉末中可能含有氯化钠，A、通过推导可知，加入的氯化钡引入了氯离子，白色粉末中不一定含有氯化钠，说法错误；B、通过推导可知，无色溶液B中溶质是氯化钠和氯化钡，说法错误；C、通过方程式：333222BaCO HNO Ba NO H O CO1974419.7g 4.4g+=++↑()，可以看出，生成4.4克的二氧化碳，需要碳酸钡19.7g＜20g，说法正确；D、通过推导可知，白色粉末中含有硫酸钠，说法错误。
故选：C。
【名师点评】在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可。
7．（2021·四川龙泉驿·柏合九年制学校九年级月考）实验课上，同学们设计了如下四个实验，其中能达到目的是A．实验室制取氢气B．白磷在水中燃烧C．防止铁丝生锈D．测定空气里氧气含量【标准答案】C【精准解析】A、氢气的密度比空气小，用向下排空气法收集，且长颈漏斗末端要伸入液面以下，防止气体逸出，故A不正确；B、在冷水中温度达不到白磷的着火点，则白磷在冷水中不能燃烧，故B不正确；C、铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果，干燥的空气中铁不生锈，故C正确；D、实验是测定空气中氧气约占空气的体积分数，且缺少止水夹，故D不正确。
故选C。
8．（2021·福建省泉州第一中学九年级一模）下列实验不能达到实验目的是（）A．验证质量守恒定律B．验证硝酸铵溶解吸热C．测定空气中氧气含量D．探究可燃物燃烧条件【标准答案】C【精准解析】A、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，虽然装置是敞口装置，但没有气体生成逸出，空气中的物质也没有参与反应，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意；B、硝酸铵溶于水，吸收大量的热，瓶内压强变小，U型管液面左边上升，右边下降，可验证硝酸铵溶解吸热，不符合题意；C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，符合题意；D、图中实验，试管中的白磷燃烧，烧杯中的白磷不能燃烧，可探究可燃物燃烧的条件是要与氧气接触；试管中的白磷燃烧，试管中红磷不能燃烧，可探究可燃物燃烧的条件是温度要达到着火点，可以探究可燃物燃烧条件，不符合题意。
故选C。
9．（2020·龙岩紫金山实验学校九年级月考）下图是测定空气组成实验的新设计，测定操作过程为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AO 的长度为L1（图1）。
然后轻轻抖动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AB 的长度为L2（图2）。
以下说法不正确的是A ．该实验是利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数B ．将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是加快反应速率C ．用该方法测得的空气中氧气的体积分数为（L 1- L 2）/L 1×100％D ．用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关【标准答案】C【分析】金属生锈是金属和氧气和水共同作用的结果，铁锈蚀消耗氧气，反应结束后，玻璃管中减少的气体体积等于消耗氧气的体积。
【精准解析】A 、食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），铁生锈是铁和氧气和水共同作用的结果，铁锈蚀消耗氧气，反应结束后，玻璃管中减少的气体体积等于消耗氧气的体积，据此得出空气中氧气的体积分数，则该实验是利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数，故A 正确；B 、将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是增大脱氧剂与氧气的接触面积，使反应更快更充分，则将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是加快反应速率，故B 正确；C 、根据题意，反应结束后，玻璃管中减少的氧气体积是图2中AB 段，测得 AB 的长度为 L 2，则该方法测得空气中氧气的体积分数为21L 100%L ，故C 不正确； D 、玻璃管粗一点，脱氧剂与氧气的接触面更大，玻璃管中的氧气消耗越完全，测定结果越准确，因此用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关，故D 正确。