题目内容
【题目】为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案： 小华：采用图 1 装置进行实验（燃烧匙中药品为红磷）
小强：（如图 2）选用实际容积为 40mL 的试管作反应容器，将过量的自磷放入试管，用橡皮 塞塞紧试管，通过导管与实际容积为 60mL 且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装 置．假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不 计，请回答下列问题：
（1）红磷在集气瓶中燃烧的现象是_________________________ ，冷却到室温打开止水夹后 的现象______________________ ，红磷燃烧的文字表达___________________________ ；
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总 容积的 1/5，你认为其原因可能是_______________，______________________ ；
（3）如果将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？_____________
（4）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从 20mL 刻度处推至 15mL 刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至 20mL 刻度处，则说明_____；若先夹紧弹簧夹， 用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象是_____； 若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到 的现象为_____
（5）图 2 的设计操作与图 1 比较，其优点是_____
（6）若按小强的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如：_____、_____、_____等。
【答案】发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟产生大量白烟烧杯中的水进入集气瓶，占集气瓶上方空气体积的 1/5 左右磷+氧气
五氧化二磷红磷的量不足装置漏气(未等装置冷却就打开弹簧机)不能，硫磺燃烧产生二氧化硫是气体，影响气压装置气密性良好注射器向左移动到12mL处停止先向右移动，再向左移动到8mL处停止减少空气污染，结果更准确橡胶塞弹出试管炸裂注射器活塞弹出来等
【解析】
(1)红磷在集气瓶中燃烧，发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟；观察到的现象是：水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶体积的五分之一，因为磷与氧气反应，消耗了空气中的氧气，使内外产生压强差；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达：磷+氧气五氧化二磷；
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是装置漏气或红磷的量不足或装置未完全冷却就打开止水夹；
(3)若将红磷换成硫粉，该实验不能获得成功，因为硫与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化硫气体，瓶中的压强无明显变化；
(4) 打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这只是消耗了40mL的试管中空气中的氧气，然后根据氧气约占空气总体积的1/5，计算出被消耗氧气的体积为8mL，进而推测出注射器活塞向左移动8mL；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，消耗的氧气应该是试管和注射器内的氧气之和，60mL的五分之一，可观察到的现象为：活塞最终稳定在约8mL的刻度线上；
(5)图2的试验装置设计的优点：它可以防止磷燃烧产生的白烟散逸到空气中，再就是装置的刻度更清楚，读数更容易；
(6)因为白磷燃烧放出大量的热，会使密闭体系内气体压强增大，所以该实验中可能出现的问题有：橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。
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【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：
I.氧气的制备：
(1)写出上图中有标号仪器的名称：①___________，②__________。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的文字表达式__________________，该反应属于______反应，该装置中棉花团的作用是________，图中装置一
处明显的错误是__________，该错误造成的后果是______________。
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 | |||||||
氧气体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 | ||||||
数据(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_______________。
(4)不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。
Ⅲ.铁丝（含碳量0.69%）在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的文字表达式为________________________。
(6)铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是_____________(填名称)。
