1．化學(xué)興趣小組對空氣中氧氣的體積含量測定展開了探究：


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【化學(xué)史】如圖1所示，在二百多年前，法國科學(xué)家拉瓦錫用汞定量研究了空氣的成分，該實驗中選擇汞的優(yōu)點有 。
A.生成物氧化汞是固體
B.汞不和空氣中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣，可循環(huán)利用
D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
【思路啟迪】我們沿著科學(xué)家的足跡，對反應(yīng)物進行了優(yōu)化，分別用銅粉、紅磷等進行實驗，其原理都是采用 （填“物理”或“化學(xué)”）的方法，從混合氣體中除去氧氣。
【實驗改進一】在實際容積為150mL的集氣瓶和量程為100mL的量筒里，分別加入50mL的水，再按如圖2連接好儀器，調(diào)整集氣瓶和量筒的高度使其液面在同一水平面上，按下灼熱的銅絲，白磷被點燃。
（1）磷燃燒的文字表達式為 。
（2）實驗過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化 。
（3）集氣瓶里預(yù)先裝進的水，在實驗中所起到的主要作用有：（選填字母）。
A.加快集氣瓶冷卻
B.導(dǎo)管末端形成液封，防氣體逸出
C.緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高
（4）燃燒結(jié)束后，待量筒內(nèi)水面不再變化時，且調(diào)節(jié)到集氣瓶和量筒中液面相平，記錄量筒內(nèi)水的體積為33.8mL。實驗測得氧氣約占空氣總體積的 （用百分?jǐn)?shù)表示）。
【實驗改進二】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)以上實驗的精確度不高，為探究其原因，在查閱資料后，學(xué)習(xí)小組進行如下實驗：
步驟1：按如圖3所示組裝。
步驟2：打開導(dǎo)管活塞，向燒杯內(nèi)加入適量的水，打開瓶口橡皮塞，加水并調(diào)節(jié)使蒸餾水瓶和燒杯內(nèi)液面相平，關(guān)閉活塞，打開并調(diào)試好傳感器和電腦。將足量的白磷點燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
步驟3：燃燒結(jié)束后，裝置冷卻到室溫，打開導(dǎo)管活塞，待瓶內(nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水，使燒杯和瓶內(nèi)的液面相平。在電腦上得到如圖4的曲線（縱坐標(biāo)為O₂濃度，橫坐標(biāo)為時間：壓強和溫度曲線僅表示該段時間內(nèi)對應(yīng)的變化情況）。
（5）壓強曲線 點（填字母）表示白磷開始在集氣瓶中燃燒。
（6）造成壓強曲線DE段突然升高的實驗操作是 。
【結(jié)論與反思】
（7）以上兩個實驗前后都要將容器內(nèi)的水調(diào)整到同一水平面的原因是 。
（8）通過對實驗改進二所得數(shù)據(jù)圖像的分析，實驗改進一的精確度不高的主要原因是 。

2．空氣中氧氣含量的測定實驗思考。
（1）（一）二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有 （填序號）。

A.汞俗稱水銀，常溫下呈液態(tài)，安全無毒
B.幾乎能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣耗盡
C.在汞槽中起到液封的作用
D.生成的氧化汞加熱分解又能得到汞和氧氣
（二）兩個實驗小組同學(xué)分別利用不同的方法測定空氣中氧氣的含量。

[A組實驗]利用紅磷測定空氣中氧氣含量。
圖1是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實驗裝置。
圖2是集氣瓶內(nèi)氣壓的變化情況。
（2）在實驗室常用A組實驗測定空氣中氧氣含量，寫出紅磷燃燒文字表達式 。
（3）實驗操作規(guī)范、準(zhǔn)確。下列有關(guān)圖2的分析不正確的是 （填序號）。
a.BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱
b.CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(nèi)溫度逐漸冷卻
c.DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶
d.若用木炭代替紅磷完成此實驗，集氣瓶內(nèi)氣壓變化趨勢與圖2基本一致
（4）查閱文獻發(fā)現(xiàn)，燃燒過程中當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，但實際實驗中倒吸入瓶內(nèi)的水的體積能達到空氣總體積的，其可能的操作原因是 。
[B組實驗]查閱資料發(fā)現(xiàn)，加熱銅測定空氣中氧氣含量結(jié)果更為精確。

按圖3裝置進行實驗（已知：銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅）。
A裝置是底面積為50cm²，高為20cm的圓筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標(biāo)有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）。
（5）他們的操作過程如下：
a.連接裝置并 （補充該操作）；
b.加入水并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；
c.將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋；
d.通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后，冷卻到原來的狀況，調(diào)整B的高度使A、B液面保持水平，記錄液面刻度。（注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計）
（6）在操作d結(jié)束時，裝置A中液面的刻度理論上約為 cm（結(jié)果保留整數(shù)）。
（7）與圖1比較，按圖3進行實驗的優(yōu)點是 （填一點即可）。
[拓展探究]
（8）化學(xué)興趣小組想探究用不同物質(zhì)在空氣中燃燒測定氧氣含量方法的優(yōu)劣。他們用足量的蠟燭和白磷分別在相同體積與狀態(tài)的空氣中燃燒，用氧氣傳感器測定密閉容器中氧氣體積分?jǐn)?shù)與時間的關(guān)系如圖。下列判斷不正確的是 （填序號）。

a.測定空氣中氧氣含量效果最好的是蠟燭，因為它反應(yīng)速率快
b.蠟燭燃燒過程中，a點時容器內(nèi)氮氣的體積分?jǐn)?shù)為80%
c.燃燒后，兩容器中氧氣均未耗盡，白磷耗氧量較多
d.若將足量蠟燭和白磷放在同一密閉容器中燃燒，氧氣的體積分?jǐn)?shù)可降至0%

3．學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下開展“探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實驗活動，請按要求回答問題（已知：銅加熱時只能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成固體氧化銅）
（1）選用磷、銅等物質(zhì)均可以完成該實驗，選擇反應(yīng)物的主要依據(jù)是（填序號） 。
A.反應(yīng)物是固體
B.在空氣中反應(yīng)且只消耗氧氣
C.燃燒有明顯現(xiàn)象
D.生成物不是氣體
（2）小明由該實驗得到啟發(fā)，設(shè)計了如圖實驗，但是他看到的現(xiàn)象是水面并沒有上升至集氣瓶容積的約五分之一處，而是集氣瓶內(nèi)液面幾乎不變，原因是 。

（3）用甲、乙兩套裝置進行實驗（裝置不漏氣）

①下列有關(guān)分析合理的是（填序號） 。
A.都只能在實驗結(jié)束后，推測出氮氣是無色氣體
B.甲燃燒匙伸入速度太慢，測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏大
C.乙中的癟氣球可以防止燃燒放熱使橡膠塞彈出
D.甲比乙更節(jié)約能源
E.乙比甲測量結(jié)果更準(zhǔn)，更環(huán)保
②利用乙裝置實驗時，加熱使紅磷反應(yīng)，待裝置冷卻至室溫后觀察。反應(yīng)前后各數(shù)據(jù)及結(jié)論如下，請分析后將注射器中反應(yīng)后的氣體體積填入空格內(nèi)：

玻璃管中原有空氣的體積	注射器中氣體的體積		結(jié)論
	反應(yīng)前	反應(yīng)后	氧氣約占空氣體積的五分之一。
50mL	40mL	mL

（4）反思：結(jié)合鐵絲在空氣（氧氣的含量約為21%）中不能燃燒，在純氧中能燃燒的實驗事實，解釋用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量的實驗結(jié)果總是小于五分之一的不可控因素？。
化學(xué)社團的同學(xué)對“測定空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)”的實驗進行深入探究。
【活動1】證明紅磷熄滅后，氧氣還有剩余

實驗裝置	實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
	Ⅰ.用高能激光筆照射燃燒匙中足量的紅磷	紅磷燃燒放熱，產(chǎn)生大量白煙，一段時間后熄滅，白磷始終不燃燒。	紅磷熄滅后，氧氣還有剩余
	Ⅱ.冷卻后，將裝有白磷的燃燒匙提出水面，用高能激光筆照射	白磷燃燒，放出大量熱，產(chǎn)生大量白煙。

①實驗過程中氣球的變化是 ，所以說氣球的作用是 。
【活動2】探究影響剩余氧氣濃度的因素，得到數(shù)據(jù)如表。

可燃物	白磷	紅磷	木炭
著火點/攝氏度	40	240	370
生成物狀態(tài)	固態(tài)	固態(tài)	氣態(tài)
剩余氧氣濃度	3.1%	7.0%	14.0%

②通過對比表中白磷和紅磷的數(shù)據(jù)可得出影響剩余氧氣濃度的因素可能是 。
③結(jié)合以上探究及實驗數(shù)據(jù)，在“測定空氣中氧氣含量”的實驗中，通常使用紅磷而不用木炭的原因可能有 、。