“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。

1. “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。

(1) 实验一：混制“富氧空气”。
用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，可以选择图1中的装置（填字母）。实验时试管口放一团棉花的目的是。

(2) 如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出mL水。

(3) 实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量。

用图3装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为90mL；②用电点火装置点燃红磷，充分反应；③打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为55mL。回答下列问题：

组装好仪器后，开始实验前首先应进行的操作是。

(4) 本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为。

(5) 实验三：探究“富氧空气”的应用通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如图：

结合图4，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系。

(6) 结合图5，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施。

【考点】

测定空气中的氧气含量; 氧气的实验室制法;

【答案】

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实验探究题困难

1. 以下为某校化学兴趣小组开展的“空气中氧气含量的测定”实验活动：

(1) 图1中仪器①的名称是。若实验中红磷量不足，可能导致所测值。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

(2) 图2为图1的改进装置，图3是通过压强传感器测得图2容器内压强随时间变化的曲线。

①该反应的化学方程式为；

与图1装置相比，该装置的优点是，

可观察的不同现象是；

②关闭弹簧夹K，闭合电路，图3中P。a段压强增大的理由是；

ab段压强减小的原因是。

实验探究题普通

2. 某校化学兴趣小组同学用 $\text{[math]}$ 装置测定空气中氧气含量，实验步骤如下：

$\text{[math]}$ 检查装置的气密性。

$\text{[math]}$ 在集气瓶内加入少量水，并做好标记，将标记以上的部分按体积分为 $\text{[math]}$ 等份。

$\text{[math]}$ 在燃烧匙内装入红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞。

$\text{[math]}$ 充分反应后，打开止水夹。

请你根据实验回答下列问题：

(1) 红磷燃烧的实验现象为。

(2) 步骤 $\text{[math]}$ 中打开止水夹后应该观察到的现象是。

(3) 实验得出的关于空气组成的结论是。

(4) 该实验还可推论出氮气的性质有 $\text{[math]}$ 写出一点即可 $\text{[math]}$ 。

(5) 实验装置中止水夹的作用是。

(6) 不能用木炭代替红磷做此实验，原因是。

实验探究题普通

3. 某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数，并制备少量氮化镁。（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，装置气密性良好，夹持装置已略去，忽略气体密度变化）

已知：①点燃或加热时，镁与氮气反应生成氮化镁固体（其中氮元素为﹣3价）。

②装置丁内收集到气体的密度为ρg/mL。

部分实验步骤：

Ⅰ．装入药品，连接装置，点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气。

Ⅱ．点燃丙处酒精灯，继续通入一段时间空气。

Ⅲ．停止通入空气，熄灭酒精灯，冷却至室温。

实验测得数据：装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m₁g、m₂g；装置乙质量增加m₃g；最终装置戊量筒里水的体积为VmL。

回答问题：

(1) 空气中能供给呼吸的气体是（填化学式）。

(2) 装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是。

(3) 装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为。

(4) 步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是。

(5) 空气中氧气的质量分数为（用m₁、m₂、m₃、ρ、V的代数式表示）。

实验探究题困难