Question

13．空气是一种宝贵的自然资源．
（1）已知空气中各组分的沸点如下表：

组分	氮气	氧气	二氧化碳	氩气	氖气	氦气
沸点（℃）	-195.8	-183.0	-78.4	-185.7	-245.9	-268.9

工业上用分离液态空气的方法得到大量的氧气．具体操作是：将空气加压降温至-200℃，空气变成了液态；再升温，N₂、氩气气体先逸出，接下来氧气逸出．此过程属于物理（填“物理”或“化学”）变化．
（2）氧气是空气中最活泼的组分，许多物质能在氧气中燃烧，例如木炭、硫磺、铁丝等．铁丝在氧气中燃烧观察到的现象是火星四射，放出热量，生成黑色固体，该反应的基本类型是化合反应，在图1集气瓶底部放少量的水或沙，目的是防止灼热的产物使瓶底炸裂．

（3）用图2所示装置测定空气中氧气的含量，实验前一定要检查装置的气密性．将红磷点燃后，放入集气瓶中，充分反应后等集气瓶冷却，打开止水夹，水立即进入集气瓶中，这是因为红磷和氧气反应，装置内压强变小，进入集气瓶的水的体积大约是集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，这是因为空气中氧气的体积分数约为21%．

Answer 1

分析 （1）根据空气各组成气体的沸点来分析；
（2）根据铁在氧气中燃烧的现象、注意事项以及发生的反应分析回答有关的问题．
（3）根据先检查装置的气密性，再装药品解答；根据瓶内压强的变化及空气中氧气的体积分数分析．

解答 解：（1）空气先加压降温至-200℃，空气变成了液态；由液态变成气态时由于氧气与氮气沸点不同，然后升温沸点低的先汽化溢出，留下的主要是液氧；
（2）铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射、生成一种黑色固体，放出大量的热，做该实验时在集气瓶底部放上少量水或细沙目的是 防止溅落的熔化物炸裂瓶底，铁在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，该反应的基本类型是化合反应；
（3）空气中氧气含量的测定实验．按图组装仪器，先检查装置的气密性，再装药品；将红磷点燃后，放入集气瓶中，充分反应后等集气瓶冷却，打开止水夹，水立即进入集气瓶中，这是因为红磷和氧气反应，装置内压强变小；进入集气瓶的水的体积大约是集气瓶容积的$\frac{1}{5}$，这是因为空气中氧气的体积分数约为21%．
答案：
（1）N₂、氩气，物理
（2）火星四射，放出热量，生成黑色固体；化合；防止灼热的产物使瓶底炸裂；
（3）气密性；红磷和氧气反应，装置内压强变小；空气中氧气的体积分数约为21%

点评 本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握．