题目内容
【题目】某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。
（实验回顾）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图1、图2），红磷燃烧的符号表达式为__________。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
（实验改进）甲同学认为误差主要是由实验装置造成的，于是改用图3装置进行实验。
（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是________________。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须_________。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是____________。
（提出问题）在操作规范的情况下，用改进后的装置测得的氧气含量约为14%。为什么测量结果与真实值仍有较大差距呢？
（查阅资料）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。引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。
（实验探究1）乙同学利用图4装置测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内压强精确地记录并保存下来。图5是用该装置测得的木炭在集气瓶中燃烧的压强－时间关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压，P是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压）。
（3）反应开始时集气瓶中压强会瞬间_____（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是___________ 。
（4）根据图5，木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是______________。
（实验探究2）已知常温下铁与空气中的氧气、水反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3），在有氯化钠、炭粉存在条件下，反应速度较快。丙同学根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，设计了图6所示实验装置，8分钟后测得数据如下表：
A | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 量筒内水 | 量筒内剩余水 |
262mL | 180.0mL | 127.2mL |
（5）丙同学将铁粉、炭粉等物质不是堆在瓶底，而是撒在浸润氯化钠的滤纸条上再贴在广口瓶内侧，其目的是____________________。
（6）根据表中数据计算空气中的氧气含量____________。（写出计算过程，计算结果保留到0.1%）
（结论与反思）通过上述实验探究，选择合适的物质和实验装置进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【答案】
检查装置的气密性 过量 直接在集气瓶中点燃红磷可以避免在空气中点燃红磷后伸进集气瓶中造成部分空气逸出 变大 红磷燃烧放出大量的热，集气瓶中温度升高，微粒之间的间隔增大，压强增大 木炭在空气中燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，冷却至室温后集气瓶中压强保持不变，水不能进入集气瓶 增大物质的接触面积，加快反应速率 根据表中数据可知量筒内水减少的体积即为氧气的体积，
氧气的体积为
，
空气中的氧气含量为
，
答：空气中的氧气含量为20.2%。
【解析】
探究“空气中氧气含量的测定”的实验：
实验回顾：
实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，红磷与氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，反应的符号表达式为。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
实验改进：甲同学认为误差主要是由实验装置造成的，于是改用图3装置进行实验。
（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是检查装置的气密性。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须过量，以保证集气瓶中氧气耗尽。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是直接在集气瓶中点燃红磷可以避免在空气中点燃红磷后伸进集气瓶中造成部分空气逸出。
提出问题：
在操作规范的情况下，用改进后的装置测得的氧气含量约为14%。为什么测量结果与真实值仍有较大差距呢？
查阅资料：
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。引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。
实验探究1：
乙同学利用图4装置测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内压强精确地记录并保存下来。
（3）反应开始时集气瓶中压强会瞬间变大，原因是红磷燃烧放出大量的热，集气瓶中温度升高，微粒之间的间隔增大，压强增大。
（4）根据图5可知，木炭在空气中燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，冷却至室温后集气瓶中压强保持不变，水不能进入集气瓶，因此木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量。
实验探究2：
丙同学根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量
（5）丙同学将铁粉、炭粉等物质不是堆在瓶底，而是撒在浸润氯化钠的滤纸条上再贴在广口瓶内侧，其目的是增大物质的接触面积，加快反应速率。
（6）根据表中数据可知量筒内水减少的体积即为氧气的体积，氧气的体积为，空气中的氧气含量为，
答：空气中的氧气含量为20.2%。
结论与反思：通过上述实验探究，选择合适的物质和实验装置进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【题目】请按下列要求填写。
（1）我能写出化学仪器名称及主要用途。
写出①②③的名称：①_____；②_____；③_____。
写出④⑤主要用途：④_____；⑤_____。
（2）我能写出基本实验的操作要点。
操作要点：_____；_____；_____。
（3）我熟悉实验的安全知识，我能处理实验事故。（将事故与处理方法用线连起来）。_____
酒精失火 | 在烫伤处涂上烫伤膏或万花油 |
割伤 | 请立即到室外呼吸新鲜空气，并请医生处理 |
烫伤 | 请立即用湿布覆盖 |
吸入有毒气体 | 请用3%双氧水清洗，涂上红药水或贴上止血贴 |
（4）我能说出实验观察到的实验现象，并能指出是物理变化还是化学变化。
①加热熔化石蜡
观察到的现象是：石蜡形状和状态_____（填“变化”或“不变化”），_____（填“有”或“没有”）生成新物质。结论：该变化属于_____变化。
②点燃镁条
观察到的现象是：银白色固体镁条燃烧时，发出_____光，释放出大量的_____，并生成_____状的物质。结论：该变化属于_____变化。
【题目】学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究.
（猜想）
I.CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后_____。
（实验）用天平称量0.2gCuO，取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
步骤③的现象 | 步骤⑥的结果 | 步骤⑦的现象 | 结论 |
带火星的木条复燃 | _____ | _____ | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立 |
（2）步骤①的目的是_____，步骤⑦的目的是：_____。
（3）步骤⑥用到的主要实验仪器是_____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2反应的符号表达式_____。
