空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，（1）采用图1装置，他通过长时间加热汞消耗氧气，进而使得曲颈甑、玻璃钟罩内减小，玻璃钟罩内液面上升，测出氧气约占空气体积的1/5。【设计与实验】设计并利用图2装置测空气里氧气含量。（2）红磷在空气中燃烧最明显的现象是：；反应的符号表达式为：；该反应的基本类型为：；（3）在燃烧匙内放入足量的红磷，原因是：；（4）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是：。

1. 空气中含量最高的气体是；用如图所示的装置和药品探究空气的组成，写出广口瓶中发生反应的文字表达式：；不能用碳代替红磷的原因是。

填空题容易

2. 空气是一种复杂的混合物，其中体积含量最多的是；能供给生物呼吸的是，大约占空气体积的，而敞口放置的澄清石灰水，时间长了会变质，说明空气中含有；冰冻的易拉罐放入空气中一段时间，发现冒“汗”，说明空气中有。

填空题容易

3.

空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。

资料：1．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比；2．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。

【史料研究】

二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。

（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是，产生该现象的原因是。

【设计与实验】

设计并利用图2装置测空气里氧气含量。

（2）主要步骤如下，正确的顺序为（填序号）。

①弹簧夹夹紧胶皮管

②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹

③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子

④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份

（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是。

【优化与实验】

同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。

（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是。

（5）图5中BC段压强增大，原因是。计算白磷消耗的氧气占空气体积的%（精确到0.01%）。

【反思与交流】

（6）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有（写一种）。

填空题容易

1. 小明同学利用手持技术，用不同可燃物测定空气中氧气含量：分别在图1所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷，通过电热丝加热引燃，氧气含量随时间变化情况如图2、图3所示.

图1 图2 图3

(1) 请写出铁粉在空气中燃烧过程的文字表达式，该反应的基本反应类型为反应。铁丝在空气中无法燃烧而铁粉却可以，其原因是.

(2) 为了装置中氧气被充分消耗，使用的铁粉和红磷需要。燃烧过程中玻璃瓶内的温度均(填“升高”或“降低”).

(3) 待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占玻璃瓶体积的%.(空气中氧气的初始含量约为21%)

(4) 分析图2、图3可知，实验中消耗氧气更彻底的是(填“铁粉”或“红磷”)。

实验探究题困难

2. 实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的装置图（装置的气密性良好），请结合图示回答有关问题。

(1) 硬质玻璃管内发生反应的文字表达式是。

(2) 根据下表提供的实验数据，完成下表。

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

(3) 若实验完毕后没有回归室温就读取注射器中剩余气体的体积（忽略气球体积变化），会导致测得的空气中氧气的体积分数（填“偏大”或“偏小”或“不影响”）。

(4) 进行实验时，若硬质玻璃管中空气体积为25mL，反应前注射器中预留空气体积为5mL（其它操作均无错误），请你思考该实验能否成功，原因是。

(5) 如图1是兴趣小组利用压力传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。已知燃烧匙内为足量红磷。

分析图2，CD段压强发生变化的原因。分析图2，DE段对应的实验操作是。

实验探究题普通

3.

富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体，常用于航天、医疗等。某化学兴趣小组对富氧空气开展相关探究，进行以下实验。

实验一：测定富氧空气中氧气的含量。

【实验操作】

①按图1所示组装好实验装置。

②用排水法收集100mL富氧空气，并在燃烧匙内加入足量的红磷，塞紧瓶塞。关闭弹簧夹，往量筒内加入足量水，读出量筒内水的体积为V₁mL。

③引燃红磷，待红磷熄灭后并冷却至室温。

④打开弹簧夹，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V₂mL，通过数据处理得出“富氧空气”中氧气的含量。

【问题讨论】

（1）实验过程中气球大小的变化为。

（2）写出实验操作③中红磷燃烧的符号表达式。

（3）富氧空气氧气的体积分数为(写出表达式即可)。

【拓展延伸】

铜也能在氧气、水、二氧化碳同时存在的条件下，经过充分反应而锈蚀，生成铜绿，其主要成分Cu₂(OH)₂CO₃ ，该反应的化学方程式为：2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂(OH)₂CO_3.该化学方程式中各物质的质量比存在如表所示的关系。

	反应物				生成物
参与反应的物质	Cu	O₂	H₂O	CO₂	Cu₂(OH)₂CO₃
各物质间的质量关系	128g	32g	18g	44g	222g

（4）根据化学反应方程式分析，铜生锈的反应属于(填基本反应类型)。

（5）如图2进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，（填“能”或者“不能”）。并说明理由：。

实验二：研究富氧空气的应用。

【进行实验】该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧，并对燃烧产生的温度和烟气量(废气中有害物质的总量)进行了测定，得到的相关数据如图3、图4所示：

【实验分析】

（6）结合图3，说出空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系：。

（7）结合图4，写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施：(写一个即可)。

实验探究题普通

1. “天宫课堂”由中国航天员担任“太空教师”，在中国的“天和号”空间站内演示了许多有趣的科学实验。其中水球光学实验使用了“人造空气”，“人造空气”中氧气、氮气、二氧化碳的含量分别为21%、78%、0.7%。下列关于“人造空气”说法正确的是

A. 红磷能在“人造空气”中燃烧，产生大量白烟 B. 21%和78%指的是气体物质的质量分数 C. 若“人造空气”只含有氧气，将更有益于人的呼吸 D. “人造空气”中二氧化碳含量低于空气

单选题容易

2. 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

A. 该反应的符号表达式是 $\text{[math]}$ 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. 最终量筒内液面下降约 $\text{[math]}$

单选题普通

3.

某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。

（历史回顾）

（1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1），该实验中选择使用汞的优点有_______（填字母）。

A. 汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒

B. 只与空气中的氧气反应

C. 反应生成的氧化汞是固态，不影响压强

D. 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

（实验回顾）

（2）实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。红磷燃烧的文字表达式为________。

（3）若实验测得空气中氧气的体积分数偏小，可能的原因是________（写一点）。

（实验改进）利用如图3所示的改进装置进行探究。

先在容积为200mL的集气瓶里装进50mL的水，再在量筒内装入100mL的水，然后按图连好仪器，接通电热棒，红磷立即被点燃。待红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹。

（4）①实验结束时量筒内剩余水的体积是73mL，通过以上数据测得空气中氧气含量为________%。

②用图3装置进行探究，与图2装置比较，优点是________。

实验探究题困难

1. 小明同学利用手持技术，用不同可燃物测定空气中氧气含量：分别在图1所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷，通过电热丝加热引燃，氧气含量随时间变化情况如图2、图3所示.

图1 图2 图3

(1) 请写出铁粉在空气中燃烧过程的文字表达式，该反应的基本反应类型为反应。铁丝在空气中无法燃烧而铁粉却可以，其原因是.

(2) 为了装置中氧气被充分消耗，使用的铁粉和红磷需要。燃烧过程中玻璃瓶内的温度均(填“升高”或“降低”).

(3) 待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占玻璃瓶体积的%.(空气中氧气的初始含量约为21%)

(4) 分析图2、图3可知，实验中消耗氧气更彻底的是(填“铁粉”或“红磷”)。

实验探究题困难

2. 请回答下列问题：

(1) 为探究分子的性质，化学兴趣小组设计并动手完成如图所示的实验，请回答有关问题：（资料：酚酞溶液遇氨水显红色，氨气有刺激性气味，密度比空气小）

①小连同学做了图1的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将活塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水用手指顶住注射器末端小孔，将活塞慢慢推入，发觉空气容易被压缩，该实验从微观角度证明了。

②图Ⅱ的实验探究，一段时间后，观察到乙烧杯中溶液变为红色，甲烧杯中溶液仍没有变色，说明了。

③小组同学对图Ⅱ实验进行改进，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到（填“a”、“b”或“同时”）处的棉花团先变成红色。为了快速观察到实验现象，可进行的操作是。

④小组同学对氨水的制取产生了兴趣，查阅资料后获悉，氨气溶于水可制得氨水。如下图所示，是一定条件下反应生成氨气的微观示意图，该化学反应的基本类型是。

(2) 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图Ⅳ装置测出氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ 。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加强热，最终得出了空气成分的结论。

①拉瓦锡将汞放在密闭容器里连续加热12天的目的是，对比图Ⅳ和图Ⅴ实验，图Ⅳ中曲颈瓶中的水银与图Ⅴ中的作用相同。

②写出图Ⅴ发生反应的文字表达式（标出化学符号），进行该实验时，下列做法合理的是。

A．用过量的红磷进行实验

B．用木炭代替红磷进行实验

C．红磷点燃后，迅速伸入瓶中并塞紧橡皮塞

D．红磷熄灭后，立即打开止水夹

实验探究题普通

3. 化学为农业生产带来了高效的化肥，下图是以空气等为原料合成化肥一尿素[CO NH₂)₂]的流程图。请结合图文信息，分析思考，解决相关问题：

(1) 空气中氮气的体积分数约为。

(2) 空气分离设备是根据氧气和氮气的不同来分离液态空气得到氮气。

(3) 合成氨设备中，氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气，写出发生反应的文字表达式：，其基本反应类型属于。

(4) 该流程选用空气作为原料生产尿素的优点是。

填空题普通