题目内容
【题目】学习化学离不开实验和科学探究。
（实验活动一）甲、乙两位同学用如图所示的装置定量测定空气中氧气的体积分数。
已知广口瓶中空气体积为250mL（已扣除瓶塞和瓶中水所占体积）
I．他们实验过程如下：
(1)
(2)用弹簧夹夹住橡胶管后，将燃烧匙中红磷在酒精灯上点燃后伸入集气瓶中，并将导管伸入装有l00mL水的量筒中。
(3)过一段时间后，打开弹簧夹，等到水不再进入广口瓶时，从量筒中取出导管，记录量筒中剩余水的体积。
(4)甲同学记录量筒中水的体积为55mL，乙同学记录量筒中水的体积为44mL。
Ⅱ．仔细阅读以上实验过程回答下列问题：
(1)将上述实验过程的第一步补充完整：________________________________
(2)红磷在瓶内燃烧现象是__________________________________发生反应的文字或符号表达式为___________________________
(3)甲同学测得空气中氧气的体积分数为______乙同学测出的氧气的含量______________（填偏大或偏小）
(4)导致甲同学实验结果的原因可能是___________________
①红磷的量不足 ②实验过程中，没夹紧弹簧夹
③装置未完全冷却就打开弹簧夹 ④点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶中太慢
（实验交流）在老师的指导下，甲乙两位同学又重复几次该实验，测出了比较准确的数据。
甲同学提出在不改变其他条件的情况下，能否用木炭代替红磷做这个实验呢？
乙同学认为不行，原因是___________________。乙同学预先在集气瓶内加入_______反应后，用木炭做实验也收到了较好的效果。
（实验活动二）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，设计如图实验方案进行，收到了良好的效果。请你回答下列有关问题：
(1)活塞位置如图所示，实验前打开弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充分反应结束后，待试管冷却，活塞前沿最终停留在_______mL的刻度线上。
(2)用该装置测定空气中氧气含量的和采用课本上的装置相比，其优点是_______________________（写一点就可以）。
【答案】检查装置的气密性产生大量白烟磷+ 氧气
五氧化二磷18%偏大①③生成二氧化碳导致瓶内压强无法减小澄清石灰水4便于读数、误差小、减少污染等
【解析】
实验活动一:（1）实验前先检查装置的气密性；
（2）点燃的红磷，在集气瓶燃烧，生成大量的白烟，红磷燃烧生成了五氧化二磷，红磷在瓶内燃烧的文字表达式为：磷+氧气
五氧化二磷；
（3）甲同学记录量筒中水的体积为55mL，进入集气瓶中的水为100mL-55mL=45mL，氧气的体积分数可为
×100%=18%；乙同学记录量筒中水的体积为44mL，氧气的体积分数为
×100%=22.4%，乙同学测出的氧气的含量偏大；
（4）导致甲同学实验结果偏低的原因可能是红磷过少或装置漏气等；导致乙同学实验结果偏高的原因可能是 止水夹没有夹紧，红磷燃烧时空气外逸或燃烧匙伸入过慢，集气瓶中空气外逸；
实验与交流：因为碳粉燃烧消耗掉氧气同时又生成了二氧化碳等气体，瓶内压强基本不变，水不倒流；澄清石灰水能吸收二氧化碳，是压强减小；
实验活动二：（1）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热红磷，红磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+15mL）×
=11mL，所以活塞应停在15mL-11mL=4mL的刻度处；
（2）从保护环境角度考虑，与用红磷燃烧的方法相比，用加热铜丝测空气中氧气含量的主要优点是不会产生五氧化二磷，污染空气。
【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
某化学兴趣小组的同学，在实验室用红磷、镁条、木炭等物质代替汞对空气中氧气的含量测定进行模拟探究。
实验一：A组同学通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量，装置如图所示，写出红磷燃烧的文字表达式___________________________
实验过程如下：
（1）用弹簧夹夹紧橡皮管；
（2）点燃燃烧匙内的红磷，观察到红磷燃烧，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞．
（3）等装置冷却至室温后，打开弹簧夹。
（4）观察并记录水面的变化情况发现，集气瓶内上升的水面小于瓶内原有空气体积的五分之一，可能的原因是：___________
实验二：B组同学利用镁条在空气中燃烧测定空气中氧气含量，如图二所示，实验结束后，待装置冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。根据空气的组成推测可能的原因是___________。
实验三：C组“利用木炭燃烧测定空气中氧气的体积分数”如图，根据经验，利用上图装置测定空气中氧气含量时，能否用木炭替代？___________（填“能”或“不能”）原因是：___________
（提供资料）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，写出文字表达式___________该小组同学选择用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体，但进入集气瓶中水的体积分数仍然小于1/5 。
（提出问题）是什么原因导致测量不准确呢？
（猜想与假设）他们分别作了如下猜想：
甲同学：可能是木炭取的量过少；
乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气；
丙同学：可能是木炭与空气反应生成了其他气体。
（查阅资料）
资料一：木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%。
资料二：木炭在密闭容器中不充分燃烧会生成一氧化碳气体。
资料三：一氧化碳能与灼热的氧化铜粉末（黑色）反应生成铜（红色）和二氧化碳气体
（探究一）
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，可知____同学的猜想不合理。
（探究二）乙同学又利用上述装置设计了如下实验，请你填写下表：
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
将足量木炭点燃，迅速插入装有氧气的集气瓶中 | ___________ | 木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气 |
待装置冷却后，将燃着的___________（填“棉花”或蜡烛）再伸入集气瓶中 | ___________ |
（探究三）
小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了______导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了如图所示的实验，当观察到d中______________（填实验现象），可证明小明的猜想成立。
（经典对比）通过与上述实验对比，拉瓦锡选择用汞的优点有___________
A．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
B．在汞槽中起到液封作用
C．实验过程中没有污染
D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
