实验室中的药品一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某-优题课

空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）写出红磷燃烧的符号表达式。
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体的减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。
【问题提出】
有实验资料表明：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，因此通过上述实验，测定结果与理论值往往相差较大。

【实验改进】
Ⅰ. 甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量（装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水，会加速铁生锈）。
Ⅱ. 乙同学经过思考，在图2的基础上设计了图3实验装置，实验测得实验数据如下表：

时间／h	0	1	2	3	4	5	6	7	8
压强／KP	101.6	89.7	85.4	83.3	82.2	81.]	81.2	81.2	81.2

【交流表达】
（1）根据表中数据计算，改进后测得空气中氧气的体积分数是 (结果精确到0.1%)。
（2）从实验原理角度分析，图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是：。
【实验反思】
许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大，其主要原因是：

用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。

【实验步骤】
（1）按图安装好装置，检验装置气密性。
（2）在Ｕ型管中装入水（水面略低于支管口）。
（3）取下注射器，打开电源一段时间后，关闭电源。
（4）将注射器活塞推到顶后连接注射器，再次打开电源。
当注射器二中活塞停留在10mL刻度时，关闭电源。
（5）检验气体。
【实验结论】水是由组成的。电解水的符号表达式。
【问题讨论】
（1）实验开始时先打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是。
（2）实验结束时注射器一中活塞停留在刻度处。将该注射器带上针头，移向燃着的木条旁，推动活塞，现象是。
（3）水电解的过程可用下列图示表示。粒子运动的先后顺序是。

在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，
① 甲同学设计了如图1的实验方案：在集气瓶内放足量红磷，塞紧橡皮塞，用放大镜聚集太阳光来引燃红磷，待红磷火焰熄灭且集气瓶冷却至室温后，打开止水夹。如果实验成功，那实验过程中观察到的主要现象有（11）。

② 乙同学设计了如图2的实验方案：将足量镁粉点燃后放入钟罩装置进行实验，写出镁粉与氧气反应的化学方程式（12）。燃烧完毕冷却后水几乎占满整个钟罩，已知镁是一种很活泼的金属，请推测产生这一现象的可能原因（13）。如果将图2中镁粉换成碳粉进行相同实验，则（14）（能或不能）用来测定空气中氧气的含量。

③ 丙同学设计了如图3的实验方案：反应容器是由两个针筒和中间的玻璃管组成的密闭系统，容器内留有30mL空气。加热等铜丝的温度升高后，交替缓缓推动两个注射器活塞，观察到亮红色的铜丝表面覆盖着一层黑色物质（反应方程式：2Cu+O₂ 2CuO），实验数据记录如下：

反应前容器内空气体积	反应后容器内气体体积
30mL	X mL

I.反应后容器内气体体积X理论上为（15） mL。
II.如果反应结束后测得容器内气体体积为28mL，假设装置气密性完好，那造成实验有误差的原因可能是（16）（试举一个即可）。
④ 十八世纪法国化学家拉瓦锡为了研究空气的组成设计的实验如图4，实验原理是汞与氧气在加热条件下会反应生成红色的氧化汞粉末。当年拉瓦锡在观察到汞表面浮起红色渣滓后，还继续加热了12天才停止实验，他这样做的理由是（17）。

某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。
（1）常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：

某同学用硫酸铜溶液把“把铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，该反应的基本反应类型为＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2）将一定质量的锌粒投入含有Cu（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂的混合溶液中，充分反应后过滤，则滤渣中一定含有＿＿＿＿＿，可能含有＿＿＿＿＿＿．
（3）将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中．生成H₂的质量与反应时间的关系如图所示．金属X是＿＿＿＿＿＿（填化学式，下同），反应后可能已经反应完的金属是＿＿＿＿＿＿，﹣定有剩余的金属是＿＿＿＿＿

（4）兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示装置进行实验，对生成气体的成分进行探究．

【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？
【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间，
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品．
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是＿＿＿＿＿＿．（填字母）。（注：氢氧化钠能与CO₂反应，但不能与CO反应，CO₂的密度约1.5g/l，CO的密度约为1.25g/l）

【实验求证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图甲所示的装置进行实验，A中的固体应选用＿＿＿＿＿＿＿，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水＿＿＿＿＿＿＿＿＿，可说明气体样品中含有一氧化碳．
【实验反思】
经过一系列的实验后测得集气瓶中液体里含碳元素0.24g，量筒中液体的读数为96ml，则反应时消耗氧化铜的质量为＿＿＿＿g。

某研究性学习小组对双氧水开展如下研究

（1）图1装置中仪器①的名称为。
（2）小林同学将MnO₂与水泥按一定比例混合，制作成小块状固体，加入图2装置中制氧气，以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在处(填“A”或“B”)，二氧化锰的作用是，该装置中反应的文字表达式是。利用该装置反应一段时间后，需停止反应，其操作是，原因是。
（3）小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10％、20％、30％、40％、50％的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。

	第一组	第二组	第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O₂占容积的体积分数(％)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃	很亮	很亮	复燃	复燃	复燃	很亮

请根据实验回答下列问题：
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠： (填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解		猜想I不成立
②取少量①的溶液于试管中，滴加 $C a C l_{2}$ 溶液至过量		证明有 $N a_{2} C O_{3}$ 存在
③		证明有 $N a O H$ 存在
综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的。