题目内容
【题目】空气是人类赖以生存的宝贵资源，空气成分的发现其实经历了很长时间的研究，了解空气相关知识后，我们要学会保护空气，保卫蓝天。
(1)空气中含量排前三位的气体依次是____(填名称)。
(2)空气成分的测定：
①在二百多年前，拉瓦锡用汞(水银)用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图)该实验中选择使用汞的优点有____。
A 实验过程中没有污染
B 在汞槽中起到液封作用
C 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
②现在我们可以利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度_____处。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_____。
(3)空气的保护
①图丙是某地PMs来源分布图。据此，下列措施对减少PM1s效果最不明显的是_____。
A 减少汽车的数量
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C 减少工业生产中二氧化碳的排放
②除了上述PM2.5外，下列也属于空气污染物的是_____。
A 臭氧
B 一氧化碳
C 二氧化硫
D PM10
(4)实验反思与再探究:
（实验探究1）利用红磷测定空气中氧气含量时，使用氧气浓度传感器测得反应后装置内氧气浓度为8.85％，实验误差比较大，于是小明利用铁丝生锈的实验(装置如下图1)测定氧气含量，通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13％。
（交流与讨论）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因:____。
（实验探究2）探究1实验时间较长，为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如下图2)，8分钟后测得的数据如表:
实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 烧杯内蒸馏水 | 烧杯内剩余蒸馏水 |
131mL | 90.0mL | 63.6mL |
请计算出空气中氧气含量______（计算结果保留一位小数）
(5)通过上述几个测定空气中氧气含量的实验可以看出，选择____(填物质名称)进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【答案】氮气、氧气、稀有气体 BCD 1 红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小 C ABCD 铁丝与氧气反应时间长，且铁丝能与低浓度氧气继续反应 20.2% 铁粉、碳粉、氯化钠和蒸馏水
【解析】
（1）氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%
（2）1在汞槽中起到液封作用2生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气3能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽；氧气占空气体积的五分之一，所以液体上升到1刻度；红磷在空气中剧烈燃烧放热温度升高，压强增大，随着反应的进行消耗氧气，使气压减小；
（3）二氧化碳不属于空气污染物；空气污染物包括：臭氧、一氧化碳、二氧化硫、PM10；
（4）铁丝与氧气反应时间长，且铁丝能在低浓度氧气继续生锈；烧杯内蒸馏水变化的体积为氧气体积，则空气中氧气含量为：
×100%≈20.2%；
（5）铁粉、碳粉、氯化钠和蒸馏水可较快速地完成实验并减小实验误差；
同步奥数系列答案【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
请回忆教材用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中，这时看到的现象是___________；红磷燃烧时红磷燃烧的反应符号表达式_____________，属________反应(填“化合”或“分解”)。
（2）实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内__________减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。但是实验结果液面往往偏低，其可能原因是________。
（问题提出）有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧， 因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
（实验改进）
Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计下图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如下表
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 | |
体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
（交流表达）
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应(一个缓慢氧化的过程)，最终生成铁锈。根据表中的数据计算，改进实验后测得空气中氧气体积分数是________(计算结果精确到0.1 %) 。
（2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:________。
【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。兴趣小组对氧气研究如下：
I.氧气的制备：
（1）写出图中有标号仪器的名称：①_________，②_________。
（2）写出化学反应方程式______。图中装置一处明显的错误是_________。
II.氧气的收集：
[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据:
实验1 | 实验2 | 实验3 | |||||||
氧气的体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气的平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 | ||||||
数据分析：
（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是______。
Ⅲ.发现：带火星的木条在不纯的氧气中也会复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究：
（1）（设计实验）小君设计了如上图的装置,圆底烧瓶中放入硫酸铜溶液（硫酸铜溶于水的混合物）的目的是①____，②____，写出锥形瓶中的化学反应方程式___。
（实验研究）第一组实验：取3只集气瓶,编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡____放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见表：
（2）根据两组实验现象计算：使带火星的木条复燃最小氧气的含量，这时集气瓶中氧气的体积分数分数应该是____%（计算结果保留整数）
（3）为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度，课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是；在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量简，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为____（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）
A 25mL B 40mL C 60mL D 75mL
【题目】氧气是一种重要的物质，某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。
（常规测定） 如图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定的方法。
（1）写出红磷燃烧的符号表达式：___________。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中原空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是________（写一条）。
（3）上面的实验同时证明了氮气的化学性质有___________（写一条）。
（实验反思）用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5，不够精确。
（实验改进）小组同学受暖宝宝原理的启发设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量。
（查阅资料）暖宝宝的发热原理是铁粉氧化（即生锈）的过程
（1）暖宝宝使用过程中，会吸收空气中的_________，同时会释放出_____能。暖宝宝袋中食盐的作用是___________________。
（2）测得实验数据如下表：
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 | |
体积/mL | 80.0 | 55.2 | 126.0 |
根据上表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是________ （精确到小数点一位)
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比红磷集气瓶模型准确度更高的原因是：①____________；②_____________。
（实验拓展）实验室也常用如图装置一测定空气中氧气的含量。
（实验步骤）具体实验步骤有：①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；②测量出实验所用硬质玻璃管的体积；③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器；⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一 端密封连接，并将其固定在铁架台上。正确的操作步骤为 _________（填数字序号）；
实验小组 | 硬质玻璃管的容积/mL | 反应前注射器中气体体积/mL | 反应后注射器中气体体积/mL | 反应消耗的氧气体积/mL | 空气中氧气的体积分数（%） |
甲 | 45 | 15 | 4 | 11 | 18.3 |
乙 | 40 | 18 | 5 | 13 | 22.4 |
丙 | 50 | 20 | 6 |
（实验记录）上表是甲、乙、丙三组同学记录的实验数据,填写上表中空白，帮助丙组同学完成实验数据的统计。_____________、____________。
【题目】以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。(注：在制取气体的实验中，常用收集相同体积的气体所用时间来判断反应速率的快慢，所用时间越短反应的速率就越快。)
实验序号 | H2O2溶 液浓度% | H2O2溶液体积/mL | 温度℃ | MnO2的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | 2 | 49.21 | |
④ | 30 | 5 | 55 | 2 | 10.76 |
(1)写出该反应的文字表达式：____；
(2)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与____有关；从实验____和____对比可知，化学反应速率与温度的关系是：____。
(3)此反应中二氧化锰的作用是：____。
(4)在实验中，该小组同学发现，二氧化锰颗粒大小可能会影响反应速率，请设计实验方案进行验证：_____。
