人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。
一、拉瓦锡被后世尊称为“近代化学之父”。18世纪拉瓦锡为研究空气成分时,用如图1所示装置持续加热12天,直到曲颈瓶中红色粉末不再增加。
(1)在密闭容器中,空气中的氧气与________反应,生成固态物质。
(2)为保证实验的科学性,下列数据必须测量的有_____。(填标号)
A. 实验前后曲颈瓶内的气体体积 | B. 实验前后玻璃钟罩内的气体体积 | C. 汞槽的容积 |
二、下面是某化学兴趣小组的同学的实验设计流程,请你参与实验;
【设计方案】测定混合物中某成分的含量,可采取不同的测定方案。空气是由多种气体组成的混合物,若要测定氧气的含量,可以设计如下两个方案:
方案一:除去除氧气以外的气体,测量氧气的体积
方案二:除去氧气,测量剩余气体的体积
【选取药品】
(3)人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用上述两方案中的________(选填“方案一”或“方案二”)。
【进行实验】
(4)该小组设计了如图2实验装置测定空气中氧气的含量,请你完成下列问题:
①硬质玻璃管内观察到的现象是________,反应的文字表达式是________;
②实验中反复推拉注射器的目的是________;
③室温下,图2实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)
硬质玻璃管的体积 | 反应前注射器中空气的体积 | 反应后注射器中气体的体积 |
50.0mL | 20.0mL | 6.5mL |
为了保证该实验的成功,反应前注射器中最少留________mL气体(空气中氧气的体积分数按20%计算);实验测得空气中氧气的体积分数为________(保留至0.1%)。
【实验分析】
(5)从上述数据中可知,该实验存在一定误差。导致该实验数据比21%小的原因不可能是________(填数字序号)
①没有缓缓推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太多