题目内容
【题目】某学习小组对人体呼出气体的成分进行探究
（知识回顾）
（1）供给生物呼吸是氧气的一个重要用途，吸入的空气中氧气的体积分数约为_________。
（2）红磷在空气中燃烧的符号表达式为___________。
（粗略测量）
（1）检査装置气密性。在医用输液袋中装入VmL呼出气体。如图一所示，集气瓶中装入VmL足量NaOH溶液以充分吸收CO2，带孔燃烧匙内装入足量红磷（通常条件下，红磷与NaOH溶液不反应）。连接成如图二所示装置，则方框内最合适的装置是______（在图一中选择）。
（2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为V1mL。
（3）关闭弹簧夹K1、K2，用激光笔照射红磷，红磷剧烈燃烧。待装置和气体______，打开K2，读出量筒中液体体积为V2mL。
（4）数据人体呼出气体中，氧气的体积分数可表示为_______×100％；若数据
×100％满足_________的条件，则理论上可证明呼吸作用产生了CO2
（精密测定）
如图三所示，把O2、CO2、湿度（测水蒸气）传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据食品如图四所示，纵坐标均为某气体体积分数（％），横坐标均为时间（S）。据图回答：
（1）表示O2体积分数变化的曲线是__________（选填“X”、“Y”、“Z”）。
（2）实验中，200s时没有采集数据的其余气体的总体积分数为___________。
（3）Y曲线60s之后逐渐下降，可推测保鲜袋中可能出现的现象是____________。
（反思拓展）
（1）小组同学曾认为空气成分中“其它气体和杂质”主要包括水蒸气等，由实验可判断该认识是错误的，理由是_____________。
（2）为了能保持载人飞行的飞船座舱内空气成分的稳定，科学家设想的方案是：不断把座舱内空气通过盛有过氧化钠的容器，并把处理后的气体重新充入座舱。其中过氧化钠的作用是_____。
【答案】21% P+O2
P2O5 D 冷却至室温 
>0.03% Z 76.66% 保鲜袋内壁有水雾 由实验可知，空气中水的体积分数为1.98%，而空气成分中其它气体和杂质体积分数只有0.03% 吸收二氧化碳和水，生成氧气
【解析】
[知识回顾]（1）空气中氧气的体积分数约为21%；
（2）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为P+O2P2O5
[粗略测量]
（1）根据图二装置的特点，利用弹簧夹K1、K2来控制氧气的输入，并根据压强原理排出水来测量氧气的体积分数，应选择图一中的装置D；
（3）关闭弹簧夹K1、K2，用激光笔照射红磷，红磷剧烈燃烧放出大量的热，待装置和气体冷却至室温，再打开K2，读出量筒中液体体积为V2mL；
（4）数据人体呼出气体中，氧气的体积分数可表示为×100%；空气成分的二氧化碳体积分数为 0.03%，其它气体杂质体积分数为 0.03%，当数据
×100％大于0.03%，则理论上可证明呼吸作用产生了CO2；
[精密测定]（1）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理，由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少，表示氧气体积分数变化的是Z，Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；
（2）由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为76.66%；
（3）Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；
[反思拓展]
（1）由实验可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分的气体杂质体积分数为 0.03%，故认为中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气的说法是错误的；
（2）为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定，不断把座舱内的空气通过盛有过氧化钠的容器，此时宇航员呼出的二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应生成氧气等物质。
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【题目】化学实验中常常会出现意外情况，这是提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题．例如：小婧同学在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。
（提出问题）为什么会生成淡黄色固体？
（查阅资料）小婧查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：
物 质 | MgO | MgCl2 | Mg3N2 | Mg(NO3)2 | MgCO3 | Mg(OH)2 |
颜 色 | 白色 | 白色 | 淡黄色 | 白色 | 白色 | 白色 |
其他同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是________；
（提出猜想）分析资料，小婧认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的________（填化学式）反应生成的；
（实验探究）小婧设计实验证实了自己的猜想，她的实验操作可能是_________；
（实验结论）根据小婧实验结果，写出镁条在空气中燃烧时两个反应符号表达式：__________、______________。
（反思与评价）通过上述实验，你对燃烧有什么新的认识？__________。
【题目】空气中氧气含量测定的再认识
Ⅰ. 用红磷测定空气中氧气的含量。
（1）请写出红磷在空气中燃烧的化学表达式________。
（2）如图1所示进行实验， 测得空气中氧气的含量小于1∕5，可能的原因是 ____（填序号）。
A．燃烧匙伸入集气瓶太慢 B．红磷量不足
C． 实验中发现导管口有气泡冒出 D．装置漏气
Ⅱ. 用镁条测定空气中氧气的含量。
（3）请写出镁条在氧气中燃烧的化学表达式_____________。
（4）某同学利用图2实验测定空气中氧气含量时发现，产物中还出现少许黄色固体。
已知：镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。 但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是_________。在操作规范的情况下，该同学实验所测得的氧气体积分数______1/5（填“大于”、“小于”或“等于”）。
Ⅲ. 用铁粉测定空气中氧气的含量。
（5）已知铁常温下与空气中的氧气、水反应生成铁锈（主要成分是Fe2O3﹒xH2O）。试写出该反应的化学表达式________。
（6）某同学根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图实验，8分钟后测得数据如表：
实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 量筒内水 | 量筒内剩余水 |
250mL | 180.0mL | 129.5mL |
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，再把该滤纸条贴在广口瓶内侧，其目的是________。根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为________（结果保留到0.1%）。与用红磷燃烧的方法相比，用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点一是没有污染，二是 ____________。
Ⅳ.拓展应用
（7）取2.4g镁条在O2和N2的混合气体中完全燃烧，所得固体质量为ag,，则a的取值范围是________g＜a g＜4g（结果保留到0. 1g）。
（8）已知：Fe2O3固体在一定的高温下能分解为一种复杂的铁的氧化物和一种气体。 该气体可以用___________来检验。现将64.0gFe2O3固体加热到该温度下，发现固体质量减少了3.2g后质量不再改变。请回答：64.0gFe2O3固体中含有铁元素_______g；该温度下复杂的铁的氧化物的化学式为__________。
