空氣是一種重要的資源，人類的生產(chǎn)生活離不開空氣，對(duì)于空氣的研究人類從未停止。
研究一、從空氣中獲得氮?dú)?，進(jìn)行氨氣的合成
氨氣是一種重要的化學(xué)物質(zhì)，可用于制造硝酸和氮肥。工業(yè)合成氨氣的流程如圖1所示，在鐵觸媒作用下，用體積比為1：3的氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔?，?dāng)容器中氨的含量不再發(fā)生變化時(shí)（平衡時(shí)），測(cè)得氨氣的含量分別與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。
（1）N2是合成氨氣的重要原料。工業(yè)上可從空氣中獲得N2，該方法是利用空氣中各成分的
沸點(diǎn)
沸點(diǎn)
不同將空氣成分進(jìn)行分離。
（2）從“合成塔”中出來(lái)的氣體是 混合物
混合物
（填“純凈物”或“混合物”）。
（3）按下列條件進(jìn)行合成氨氣反應(yīng)，平衡時(shí)氨氣的含量最高的是 C
C
（填字母序號(hào)）。
A．200大氣壓、300℃
B．200大氣壓、500℃
C．400大氣壓、300℃
D．400大氣壓、500℃
研究二、三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別利用不同的方法測(cè)定空氣中氧氣含量
A組實(shí)驗(yàn)：利用紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量
圖3是利用氣壓傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置；圖4是集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的變化情況。
（4）用酒精燈點(diǎn)燃燃燒匙中過(guò)量的紅磷。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
（5）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。下列有關(guān)圖4的分析不正確的是 D
D
。
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?jī)?nèi)氧氣不斷被消耗且瓶?jī)?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(jìn)入集氣瓶
D．若用木炭代替紅磷完成此實(shí)驗(yàn)，集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化趨勢(shì)與圖4基本一致
（6）經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)停止并恢復(fù)至室溫，用氧氣濃度傳感器測(cè)得集氣瓶?jī)?nèi)始終有8%左右的氧氣殘留，但實(shí)際實(shí)驗(yàn)中倒吸入瓶?jī)?nèi)的水的體積能達(dá)到理論值（五分之一），其可能的操作原因是 點(diǎn)燃紅磷伸入集氣瓶太慢
點(diǎn)燃紅磷伸入集氣瓶太慢
。
B組實(shí)驗(yàn)：加熱銅粉測(cè)定空氣中氧氣含量
圖5是銅粉與氧氣加熱生成氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置：
（7）實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①組裝裝置，檢查裝置的氣密性；
②向試管中加入足量的銅粉，銅粉要足量的原因是 消耗盡裝置中的氧氣
消耗盡裝置中的氧氣
；
③點(diǎn)燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應(yīng)后停止加熱。
（8）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度線上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束并等到具支試管冷卻后觀察，活塞前沿約停在 8
8
mL的刻度線上。若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有不斷推拉注射器，則可能導(dǎo)致測(cè)定的氧氣的體積分?jǐn)?shù) 偏小
偏小
（填“偏大”“偏小”“不變”）。
（9）裝置中小氣球的作用是 防止裝置內(nèi)壓強(qiáng)驟增，沖開橡皮塞
防止裝置內(nèi)壓強(qiáng)驟增，沖開橡皮塞
。
C組實(shí)驗(yàn)：用鐵生銹原理測(cè)定空氣中氧氣含量
圖6是利用鐵粉生銹消耗空氣中的氧氣和水，測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
| 測(cè)量項(xiàng)目 |
實(shí)驗(yàn)前燒杯中水的體積 |
實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余水的體積 |
集氣瓶和導(dǎo)管的容積 |
| 體積/mL |
80.0 |
49.0 |
150.0 |
（10）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是
20.7%
20.7%
（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%），相比較A組實(shí)驗(yàn)，該方法測(cè)定結(jié)果更精確。
