题目内容
科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。
I.用红磷测定空气中氧气的含量
(1)写出红磷在空气中燃烧的化学方程式：___________。
(2)某同学利用图1所示装置进行实验，步骤如下：
①用弹簧夹夹紧胶皮管；
②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；
③___________；
④观察并记录水面的变化情况。
多次实验发现，集气瓶内水平面上升始终小于1/5。
Ⅱ.用镁条测定空气中氧气的含量
(3)某同学进行图2所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。
（提出问题）黄色固体是什么呢?
（查阅资料）①氧化镁为白色固体；
②镁能与空气中的___________反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；
③氮化镁可与水反应生成氨气。
（做出猜想）黄色固体为Mg3N2
（实验过程）进行图4所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。
（实验结论）观察到的现象是___________，据此可推断燃烧产物中含氮化镁(Mg3N2)。
（反思交流）进行图2所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数___________(填“大于”“小于”或“等于”)1/5。
Ⅲ.用铁粉测定空气中氧气的含量
(4)某同学利用铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，实验装置如图3所示。当烧杯中不再有水进入集气瓶时，该同学停止实验。实验开始和结束时所采集的数据如下表：
实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 烧杯内水 | 烧杯内剩余水 |
250mL | 180.0mL | 129.5mL |
①铁生锈的原理是铁与空气中的___________发生反应。
②实验时该同学不是将铁粉堆在瓶底，而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上，再将滤纸条贴在集气瓶内壁，其目的是___________。
③该同学所测得的空气中氧气的体积分数为___________(精确到0.1%)。
④与红磷燃烧法相比，用该法测定空气中氧气含量的主要优点是___________。
Ⅳ.拓展应用
(5)取2.4g镁条在足量O2和N2的混合气体中完全燃烧，所得固体质量为a g，则a的取值范围是3.3<a<___________。
图2 传感器放置
