人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。Ⅰ、18世纪拉瓦锡研究空气成分时，用图1所示装置持续加热12天，直到曲颈甑中红色粉末不再增加。（1）图1为曲颈甑中发生反应的符号表达式为。（2）连续加热12天的目的是。Ⅱ、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：【查阅资料】(固)【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（3）图2实验原理是采用上述两方案中的(选填“方案一”或“方案二”)。【进行实验】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30.0mL20.0mL10.0mL（4）实验测得空气中氧气的体积分数为。(用百分数表示)【实验分析】（5）导致该实验数据比21%小的原因不可能是(填序号)①没有缓缓反复推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜丝量太多

1.

化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定：

实验一：用如图两套装置进行实验，回答下列问题：

（1）检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管放入水中，接下来的操作是，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明气密性好。红磷燃烧时，反应的文字表达式为。

（2）图Ⅱ实验时，打开弹簧夹，然后对红磷加热使其燃烧，待试管冷却后，注射器活塞将停留在15mL刻度(填“左”或“右”)侧。

（3）图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比，其优点是(写一条)。

实验二：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测图1实验中密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来，如图2.

（4）图2中CD段气压减小的原因是。

实验探究题容易

2. 化学兴趣小组的同学利用图1装置测定空气中氧气含量，发现有白烟生成，冷却至室温后，打开止水夹，发现进水体积大于集气瓶内空气总体积的 $\text{[math]}$ 。同学们对白烟的成分和误差的原因产生了兴趣，开启了探究学习之旅。

活动一：了解白烟的成分

【查阅资料】白烟是红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷。五氧化二磷极易吸水，不燃烧，溶于水产生大量热并生成磷酸，有腐蚀性。五氧化二磷会刺激黏膜，对皮肤有刺激和灼烧作用（组织脱水）。

【实验回顾】（1）图1中，红磷燃烧反应的文字表达式为，集气瓶中水的作用是降温和，进行该实验时要注意。

（2）请写出检查图1装置气密性的方法。

活动二：寻找产生误差的原因

【交流讨论】图1装置冷却至室温后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积大于集气瓶内剩余体积的 $\text{[math]}$ ，可能的原因是。

【查阅资料】白磷的化学性质和红磷相似，但是温度达到40℃时就可以在空气中燃烧；硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。

【设计实验】同学们设计图2装置，重新测定空气中氧气含量。

Ⅰ.检查装置气密性后，按图2所示装入药品。

Ⅱ.将锥形瓶底部放入（选填“热”或“冷”）水中。

Ⅲ，燃烧结束，待锥形瓶冷却至室温，打开弹簧夹，此时注射器里的硫酸铜溶液自动注入锥形瓶中。

【反思评价】

（1）步骤Ⅱ中锥形瓶中的现象是。

（2）步骤Ⅲ中注射器中的液体还剩约 mL时会停止流下。

实验探究题容易

3.

同学们设计了以下实验方案，以测定空气中氧气的含量。请根据下列提示，补全实验内容：

实验方法：图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2为测得实验过程中集气瓶内气体压强与时间的关系图(p₀是集气瓶内初始气体压强)。

（1）实验原理：(用符号表达式表示)。

（2）实验现象：图1中冷却至室温打开止水夹后的现象为。

（3）实验结论：。

【问题与交流】

（4）①集气瓶中气体压强瞬间变大的原因是。

②该实验成功的关键是(写一点)。

实验探究题容易

1. 实验室可用如图装置测定空气中氧气的含量。

【查阅资料】铜粉在加热条件下只能与空气中的氧气反应生成黑色固体氯化铜。

【友情提醒】实验中忽略固体体积的影响。

(1) 图一方法中，红磷燃烧的化学方程式为，燃烧现象是。

(2) 图二中小气球的作用是。

(3) 图二装置的硬质玻璃管中空气体积为24mL，反应前注射器活塞位于16mL刻度处，反应完毕后，最终注射器活塞停留于9mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为；分析实验结果与理论值有差异的可能原因是(答出一条即可)。

(4) 图二实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是_______(填序号)。 A. 铜粉平铺在玻璃管中 B. 反复推拉注射器的活塞 C. 减少加热时间节省燃料 D. 铜粉要足量

(5) 某兴趣小组的同学在老师指导下，对于图一的实验原理进行了进一步探究，过程如下：将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。他们先用激光笔点燃瓶内中间的红磷，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用激光笔点燃白磷。

I.曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是。

II.根据图乙，分析“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否精确并说明理由。

实验探究题普通

2.

测定空气中氧气含量的方法有许多种。

Ⅰ、甲实验小组利用如图1所示装置测定空气中氧气的体积分数。

【查阅资料】白磷燃烧所需的最低温度为40℃，白磷与红磷的燃烧现象与产物相同。

【实验准备】锥形瓶内空气体积为250mL，注射器中水的体积为60mL，该装置气密性良好。

【实验探究】装入药品，按图1所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。将锥形瓶底部放入80℃热水中，白磷很快被引燃。

【现象分析】

（1）将锥形瓶底部放入80℃热水中，白磷被引燃，白磷燃烧时的现象为。

（2）锥形瓶内事先放少量细沙的作用是。

（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，可观察到的现象是：1注射器中的水自动喷射出来；②当注射器中的水还剩约mL时停止流下。

【得出结论】氧气约占空气总体积的 $\text{[math]}$ 。

Ⅱ、乙实验小组用图2装置测定空气中氧气的含量。在由两个注射器组成的密闭系统中留有50mL空气，交替缓慢推动两个注射器活塞，使空气反复流动经过炽热的铜丝表面，直至剩余气体的体积不再发生变化时停止实验，冷却至室温后读数。

（4）写出玻璃管中发生反应的文字表达式：。

（5）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是。

（6）实验结束时，测得空气中氧气的体积分数小于

$\text{[math]}$ 。造成该实验出现误差的原因可能是（填序号）。

①加入铜丝量太多②读数时没有冷却至室温③装置漏气

实验探究题普通

3.

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究，（选用容积为 $\text{[math]}$ 的试管作反应容器收到了良好的效果）。请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

Ⅰ.课本实验：图1是探究空气中氧气体积分数常用的装置。

（1）实验原理：过量的红磷与氧气反应，使容器内的气压减小，吸入瓶内水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。红磷燃烧的化学方程式为________。

（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生________，冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中的水约占集气瓶体积的 $\text{[math]}$ 。

（3）实验结论：氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ ，剩余气体具有______（填序号）的性质。

（4）实验反思：

①在做该实验时，所测氧气的体积分数小于 $\text{[math]}$ ，可能的原因是________（写一条即可）。

②对实验药品的选择：既要能消耗氧气，又不会和空气中的其他成分反应，且生成物为固体，则不能用木炭或硫代替红磷，原因是________；不能用铁丝代替红磷，原因是________。

Ⅱ.创新实验：

（5）小组同学对课本实验进行了如图Ⅱ所示的改进（已知试管容积为 $\text{[math]}$ ），让试管里的足量红磷充分燃烧后，等到试管冷却后再松开弹簧夹，最终注射器活塞将慢慢前移到约为________ $\text{[math]}$ 刻度处才停止。

实验探究题普通

1.

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究，（选用容积为 $\text{[math]}$ 的试管作反应容器收到了良好的效果）。请你对比分析图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

Ⅰ.课本实验：图1是探究空气中氧气体积分数常用的装置。

（1）实验原理：过量的红磷与氧气反应，使容器内的气压减小，吸入瓶内水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。红磷燃烧的化学方程式为________。

（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生________，冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中的水约占集气瓶体积的 $\text{[math]}$ 。

（3）实验结论：氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ ，剩余气体具有______（填序号）的性质。

（4）实验反思：

①在做该实验时，所测氧气的体积分数小于 $\text{[math]}$ ，可能的原因是________（写一条即可）。

②对实验药品的选择：既要能消耗氧气，又不会和空气中的其他成分反应，且生成物为固体，则不能用木炭或硫代替红磷，原因是________；不能用铁丝代替红磷，原因是________。

Ⅱ.创新实验：

（5）小组同学对课本实验进行了如图Ⅱ所示的改进（已知试管容积为 $\text{[math]}$ ），让试管里的足量红磷充分燃烧后，等到试管冷却后再松开弹簧夹，最终注射器活塞将慢慢前移到约为________ $\text{[math]}$ 刻度处才停止。

实验探究题普通

2.

用来测定空气成分的方法很多。如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来定氧气在空气中含量的方法，实验过程是：

第一步：在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为五等份，并做好标记；

第二步：点燃红磷，伸入集气瓶中，塞紧塞子；

第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到现象。

请回答下列问题。

（1）写出红磷燃烧的文字表达式，上面的实验同时证明了氮气有的化学性质。

（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的 $\text{[math]}$ ，你认为导致这一结果的原因可能是、。（写两点）

（3）上述实验中的红磷不能用木炭或硫代替，原因是，结合你的学习经验，若要寻找红磷的替代物，该替代物应满足的条件是。

通过查阅资料，同学了解到不用燃烧法也能测定空气中氧气的含量。他们设计了下图装置再次进行实验（铁生锈会消耗氧气，饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈）。

（4）与燃烧法测定空气中氧气的含量的实验相比，该实验的优点是______（填字母）。

填空题普通

二百多年前，法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，用铜粉、红磷等物质进行实验，其原理是采用化学方法从混合气体中除去氧气，气体的减少量则为氧气的体积从而来测定空气中氧气的含量。

【实验一】加热铜粉测定空气中氧气的体积分数

小强同学用如图 1 所示的装置来测定空气中氧气的体积分数：已知硬质玻璃管的容积为 40mL，反应前在注射器中留有 30mL 空气，给装有细铜粉的硬质玻璃管加热，同时缓慢推拉注射器活塞，至玻璃管内的铜粉在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气球内的气体全部挤出，观察密闭系统内空气的体积变化情况。