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. 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。

【考点】

空气的组成; 测定空气中的氧气含量;

【答案】

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实验探究题普通

随着科技的发展，人类对空气的研究也逐步深入。

【史料再现】二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置进行定量研究，证明了空气的组成。

（1）实验结束并冷却到室温后，可观察到曲颈甑里产生了红色粉末，还可以观察到玻璃钟罩内的现象是________，产生该现象的原因是________，玻璃钟罩内剩余气体主要是________。

【重走探究路】同学们在学习了图1实验后，按照教材中图2装置进行了探究实验。

（2）同学们完成实验时，发现集气瓶里的水面明显低于“1”刻度线。以下分析合理的是_______。

A. 实验时止水夹没夹紧	B. 未等冷却到室温，便打开了止水夹
C. 将燃烧匙伸入集气瓶的操作太慢	D. 装置漏气

有的同学对图2中红磷熄灭后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑。于是设计了如图3所示的装置探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。

【提出问题】足量的红磷在密闭的瓶内燃烧至熄灭后，容器中是否有氧气剩余?

【做出猜想】猜想1：有氧气剩余；猜想2：无氧气剩余

【实验验证】小组同学按图3组装好装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭，并冷却到室温。图4是图3整个实验过程中用氧气浓度传感器测量得到的瓶内氧气浓度变化曲线。

【实验结论】

（3）由图4曲线可知，猜想________正确。

【反思与评价】

（4）实验时使用高能激光笔让红磷直接在集气瓶内就被点燃比用酒精灯在瓶外点燃更好，其原因是________。

（5）红磷燃烧反应的文字表达式为________。

（6）有的同学提出疑问：图3装置中是否有必要在集气瓶里放水呢?大家翻阅教材后，认为应该放水，你认为水的作用是________。

【寻找证据】根据以上实验和反思，同学们继续查阅资料，他们发现：可燃物的着火点和燃烧需要的最低含氧量数据如表所示：

可燃物名称	红磷	白磷
着火点	240℃	40℃
最低含氧量	8.8%	3.2%

（7）分析表中的信息可以看出，用燃烧法测定空气中氧气含量实验选择________(填“白磷”或“红磷”)更准确，其理由是________。

【拓展延伸】

（8）通过以上探究活动，同学们认识到选择合适的反应物是实验成功的关键之一，有的同学提出用木炭作反应物，利用图2装置做实验也能成功，你认为是否可行?理由是________。

实验探究题普通

2. 人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象。

(1) 18世纪拉瓦锡为研究空气成分，用图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。关于该实验分析不合理的是 (填标号)。 A. 装置内两处容器中汞的作用相同 B. 曲颈瓶中汞的用量可能会影响实验结果 C. 使用汞的优点之一是，在加热条件下汞只和氧气反应。 D. 实验前后必须测量曲颈瓶和玻璃钟罩内的气体体积

(2) 图2是仿照拉瓦锡钟罩实验原理设计的装置。

①实验前，图2装置检查气密性的具体操作为。

②实验时，红磷燃烧的化学符号表达式为。

③误差分析，如果没有弹簧夹，实验结果会(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(3) 凯凯同学对图2实验装置进行了改进，设计了下图所示实验。反应前注射器活塞在20mL刻度线处，玻璃管内空气总体积为70mL(反应前气球内空气已排净)，相关实验数据记录如下，请回答：

时间/min	0	1	3	5	7	9	10
注射器读数/mL	20.0	34.0	30.0	18.0	8.6	4.0	4.0

①根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为(计算结果精确到0.1%)。

②实验结束后，发现实验结果与理论值( $\text{[math]}$ )差别较大，你认为导致这一结果的原因可能是(只写一条)。

实验探究题困难

3. 为探究空气中氧气的体积分数，某实验小组同学设计了如图所示实验，白磷在空气中很容易燃烧，生成五氧化二磷固体。据图回答：

(1) 闭合电源开关后，电阻丝发热，白磷燃烧；装置冷却到室温，可观察到 $\text{[math]}$ 型管内左侧液面上升至刻度处；

(2) 通过这个实验得出的结论是氧气约占空气体积的；

(3) 实验完毕后， $\text{[math]}$ 型管左侧管内剩余的气体主要是；该气体（填“难”或“易”）溶于水。

实验探究题普通