请你一起完成以下实验探究。实验一：如图1 是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图1连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。(白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同)（1）白磷燃烧的文字或符号表达式为________。实验过程中，观察到集气瓶内液面的变化情况是________。（2）集气瓶里预先装进的50mL 水的作用有 ___________(填写序号)A. 吸收白烟，降温加快集气瓶冷却B. 液封导气管末端以防气体逸出C. 缓冲集气瓶内气压的骤然升高（3）若实验结束后集气瓶中水的总体积为69mL则实验测得空气中氧气的含量为________。实验二：某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜(CuO) 和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图2所示的装置进行了两次实验，在锥形瓶中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，然后将分液漏斗中的5%的双氧水注入3mL 到锥形瓶中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图3所示。（4）装入药品前，检查图2装置气密性的方法是________。（5）氧化铜作催化过氧化氢分解反应的文字或符号表达式为________。（6）图2实验可以通过比较 ________来比较两种催化剂的催化效果。通过图3图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是 ________。（7）分析图3氧化铜催化过氧化氢分解的图像，t0～t1时间段反应速率逐渐变 ________ (填“快” 或“慢”) ，t1～t2时间段反应速率逐渐变 ________ (填“快”或“慢”)，t1～t2时间段反应速率变化的原因是_______

1. 小明想设计实验验证温度对双氧水分解速率的影响，按如图1组装装置。将抽滤瓶分别放入不同水温的水槽中，加入等浓度、等体积的双氧水和等质量二氧化锰，采集数据，得到如图2所示的装置内压强一时间图像。

小明分析压强变化，得出结论：其他条件相同，温度越高，双氧水分解越快，小红认为仅凭压强不足以得出此结论，你认为小红的依据是什么？

简答题容易

2. 已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：

（1）红磷燃烧时的现象，写出红磷燃烧的文字表达式。

（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，进入瓶内水量约占集气瓶空气体积的。此实验得出的结论是。还可得到的结论是。

（3）某同学做该实验时，测出氧气的含量远远低于实际值，请你分析其中的原因：①；②。

（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？填“能”或“否”，理由是。

实验探究题容易

3. 如图所示，将盛有 $\text{[math]}$ 过氧化氢溶液的烧杯放在电子秤上，向烧杯中加入 $\text{[math]}$ 二氧化锰，在以后的 $\text{[math]}$ 内，每一分钟读一次数。记录数据如下：

时间 $\text{[math]}$	0	1	2	3	4	5	6
质量 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

借助表中的数据计算所用过氧化氢溶液中 $\text{[math]}$ 的质量分数。

计算题容易

1.

某化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验室制取气体的探究。

（1）写出图中仪器名称：①。

（2）小明用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是(填字母)，该装置还需如何改进？，写出该反应的文字或符号表达式。

（3）若用F装置收集氧气，如何验满？。

两个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量。

【A组实验】：利用红磷测定空气中氧气含量。

图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。

图2是集气瓶内气压的变化情况。

（4）在实验室中常用A组实验测定空气中氧气含量，写出红磷燃烧文字表达式。

（5）实验操作规范、准确。下列有关图2的分析不正确的是(填序号)。

a.BC段气压增大的主要原因是燃烧放热

b.CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却

c.DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶

d.若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致

（6）查阅文献发现，燃烧过程中当氧气的体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到空气总体积的 $\text{[math]}$ ，其可能的操作原因是。

【B组实验】查阅资料发现，加热铜测定空气中氧气含量结果更为精确。按图3装置进行实验(已知：铜和氧气在加热条件下生成氧化铜)。A装置是底面积为50cm² ，高为20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。

（7）他们的操作过程如下：

a.连接装置并通过上移玻璃管B检查装置的气密性，当观察到A中液面与B中液面始终(填“相平”或者“不平”)时，证明该装置气密性良好。

b.加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处；

c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；

d.通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使A、B液面保持水平，记录液面刻度。(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

（8）在操作d结束时，装置A中液面的刻度理论上约为cm(结果保留整数)。

（9）与图1比较，按图3进行实验的优点是(填一点即可)。

实验探究题困难

2. 在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质和“富氧空气”差不多。化学兴趣小组欲制备“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。

实验一：制备“富氧空气”

（1）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的表达式为：，如图1，组装一套对应的发生装置所需仪器有（选填字母序号）。

（2）制备“富氧空气”：如图2装置，在容积为250 mL 的集气瓶中，先通入氮气排出120 mL 水，再通入氧气排出mL 水，可制备一瓶氧气体积分数为40%的“富氧空气”。

实验二：测定空气中氧气的体积分数

用如图3装置测定空气中氧气的体积分数（集气瓶容积为250 mL ，底部已加入20 mL 水，燃烧匙内有足量红磷）。烧杯中盛有V₁mL 适量的水，红磷充分燃烧后熄灭，装置冷却后，打开止水夹，待右侧烧杯内液面不再变化，两边液面恰好相平，测出烧杯内水的体积的为V₂mL 。试回答问题：

（3）红磷在空气中燃烧的现象是，该反应的表达式。

（4）本次实验测得空气中氧气的体积分数为（用V₁、V₂的式子表示）。

实验探究题困难

3.

人类活动离不开氧气。

实验一：制取氧气

（1）潜水艇制氧气：为了保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生设备。你认为比较适合的方法是图1中的路径________（填甲、乙、丙或丁）。

（2）家用制氧气：如图2是“便携式制氧机”的示意图，根据图一中提供的四种方法，选择适合的药品写出“便携式制氧机”中发生的化学反应表达式________。

（3）工业上采用空气中制取氧气的方法：

分离空气可以用变压吸附法：利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异，通过增压与减压的交替循环，实现氮气和氧气的分离，部分过程的示意图如下图3所示。

下列说法正确的是___________（填字母序号）。

A. 变压吸附法制氧气的过程是物理变化

B. 变压吸附法制得的氧气中还含有稀有气体、二氧化碳

C. 分子筛对氮气的吸附能力随吸附塔内气体的压强变大而减小

D. 通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用

实验二：测定空气中氧气的含量

用图4装置测定用向上排空气法收集到的氧气的体积分数（集气瓶容积为 $\text{[math]}$ ，底部残留体积为 $\text{[math]}$ 的水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：

①往量筒内加入适量水，读出量内水的体积为 $\text{[math]}$ ；

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（将气球中的气体挤回到集气瓶中），调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为 $\text{[math]}$ 。

回答问题：

（4）气球的作用是________。

（5）本次实验测得氧气的体积分数可表示为________（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 表示）。

（6）若未将气球中的气体挤回到集气瓶中，导致测量的氧气含量________（填偏大、偏小或不影响）。

实验探究题困难

1.

人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。

探究一：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。

（1）如上图所示装置进行实验前，先连接好仪器，再，将导管插入水中，双手紧贴集气瓶的外壁，观察到，说明装置的气密性好。

（2）小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：。

（3）小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是。

（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，拉瓦锡经过选用多种物质进行实验后，发现汞测量的实验结果最理想，请你思考，拉瓦锡最终选择汞的原因是。

探究二：化学反应条件的控制是实验取得成功的因素之一。

（5）化学吴老师在进行实验室制取氧气的演示实验时，从家里带来一瓶用于消毒用的过氧化氢溶液，通过向同学展示，发现标签上写明 $\text{[math]}$ 的浓度，在实验过程中，加入少量二氧化锰粉末，发现气泡仍然不多，带火星的木条试验时，没有复燃，小李同学立即建议在上述实验的试管中采取措施，并与吴老师一起参与实验，观察到产生大量气泡，带火星的木条复燃，全班响起热烈的掌声。

（6）王老师在用 $\text{[math]}$ 的过氧化氢溶液实验室制取氧气的演示实验时，加入少量的二氧化锰粉末发现反应太刷烈，你采取的实验措施是来得到平稳的氧气流。

探究三：“暖宝宝贴”是冬天常见的取暖小物件，其主要成分为铁粉、木炭、食盐，用“暖宝宝贴”也可以测定空气中氧气的含量，反应的原理就是铁生锈消耗空气中氧气和水并放出热量。实验开始前装置如图所示，实验后从量筒中进入广口瓶（容积为 $\text{[math]}$ ）中水的体积为 $\text{[math]}$ （铁粉锈蚀消耗的水忽略不计）。回答问题：