题目内容
【题目】某研究性学习小组在”利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数”的实验时(如图)，发现个现象：用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入氧气瓶中水的体积分数仍然小于1/5。
（提出问题）是什么原因导致测量不准确呢？
（猜想与假设）他们分别作了如下猜想：
甲同学：可能是木炭取的量过少；
乙同学：可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气。
（探究一）
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还有残留的黑色固体，都认为_____同学的猜想不合理。
（查阅资料）木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%
（进行实验）乙同学又利用上述装置设计了如下实验，请你填写下表：
实验步骤 | 实验现象 | 实验讨论 |
①将足量木炭点燃，迅速插入集气瓶中 | _____ | 木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气 |
②待装置冷却后，将燃着的________(填“棉花”或蜡烛)再伸入集气瓶中 | _____ |
（实验反思）小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了_____导致测量结果小于1/5；于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了图2所示的实验，当观察到澄清石灰水变浑浊，可证明小明的猜想成立，则该现象涉及的化学方程式为_____，该实验中没有观察到氧化铜粉末变红的原因可能是_____
（拓展迁移）若要测量“水上步行球”内空气中二氧化碳的体积含量，利用图3装置，若集气瓶中收集的“水上步行球”内空气样品的体积为500mL，加入足量的氢氧化钠溶液充分振荡后，打开止水夹后量筒中的水流入集气瓶中5mL，则球内空气中CO2的体积含量是_____
【答案】甲木炭燃烧时发出红光，燃耗不剧烈棉花棉花继续燃烧一氧化碳CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO+CuO
Cu+CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O剩余的黑色氧化铜多，铜太少1%
【解析】
(1)木炭的颜色为黑色，而燃烧匙中还有残留的黑色固体，说明木炭有剩余，故甲同学猜想错误；(2) 木炭在空气中燃烧，发出红光，燃烧不剧烈；(3)根据题目中查阅资料可知，木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%，8.0%和16.0%，故木炭燃烧完以后，残留氧气体积分数为14.0%，即使剩余氧气，氧气体积分数也无法使蜡烛燃烧，影响实验结论，因此选择棉花；(4)根据表格中的实验结论可知，只有棉花继续燃烧，才能得出木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气的结论，故填棉花继续燃烧；(5)木炭完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧时生成一氧化碳，故填一氧化碳；(6) 盛有氢氧化钠溶液的试管中的化学反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；盛有灼热氧化铜的玻璃管中化学反应方程式为 CO+CuOCu+CO2；盛有澄清石灰水试管中的化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(7)氧化铜为黑色固体，铜为红色固体，反应后观察不到红色固体出现，原因可能是生成物的量不够，不易观察，故填剩余的黑色氧化铜多，生成的铜太少；(8) 打开止水夹后量筒中的水流入集气瓶中5mL，水的体积即为二氧化碳的体积，计算可得球内空气中CO2的体积含量是1%。
