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...

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_____

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某研究性学习小组在进行“利用燃碳法测定空气中氧气的休积分数”的实验时(装置如图甲所示)，发现一个现象:氢氧化钠溶液(易吸收二氧化碳而不吸收一 氧化碳) 吸收生成的二氧化碳后，进入集气瓶中水的体积分数仍然小于1/5。

（1）教材中利用燃烧红磷法测定空气中氧气的体积分数，选择该药品的原因是:_________________、________________。

（2）[提出问题]测量不准确的原因是什么呢?

[猜想与假设]他们分别作出如下猜想:

甲同学:可能是木炭的量过少;

乙同学:可能是木炭足量，但其燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气;

丙同学:可能是木炭燃烧生成了一氧化碳。

小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还残留有黑色固体，因此他们都认为甲同学的猜想不合理。

[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%。

乙同学根据如图所示装置设计了如下实验，请你填写下表:

[交流与反思]请写出木炭不完全燃烧的化学方程式:________________。

（3）木炭熄灭后，乙同学选择可燃物的依据是_____________________。

（4）丙同学使用一氧化碳浓度传感器测得木炭、蜡烛分别在密闭集气瓶里燃烧停止后瓶内一氧化碳的浓度变化曲线如乙图。根据此曲线图分析用上述装置不能准确测出氧气体积分数的原因___________________。

（5）在实际实验过程中，有部分燃碳法实验测定的空气中氧气的体积分数可以达到20%，推测造成这一现象的原因:__________________。

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某化学兴趣小组的同学对“测定空气中氧气的体积分数”实验(如下图所示)学习后，思考能否用其它可燃物代替红磷进行实验。请你参与探究：

（提出问题）能用哪些可燃物代替红磷？

（查阅资料）二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收；镁在空气中燃烧可以与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁。

（猜想与假设）

甲同学：可以用铁丝代替

乙同学：可以用木炭代替

丙同学：可以用镁条代替

（探究与反思）

（1）丁同学根据自己所学化学知识，直接否定了甲同学的想法，请你说出他的理由：_______。

（2）乙同学利用木炭代替红磷做了这一实验，但实验测得氧气的体积分数值远小于实际值，若他实验操作都没有问题，请你帮他分析原因：_________________；知道原因以后，乙查阅了上述资料，在不改变可燃物木炭的情况下对实验进行了调整，准确测出了氧气含量，他的操作是____________。

（3）丙同学用镁条作可燃物测出空气中氧气含量为72%（实验操作无误），丁同学认为氮气一定参与了反应，请说出丁同学的依据_____________，

通过查阅上述资料证实了他的说法，请写出镁与氮气反应的文字表达式：______________。

（4）老师提出白磷与红磷的化学性质类似，可以用白磷代替红磷测定空气中氧气含量，并用右图所示装置完成实验:

a.白磷燃烧的现象：_____________

b.右图装置中利用了粗铜丝的________性，此装置相比于教材中实验装置最大的优点是__________c.该装置气密性良好是实验成功的关键，检查该装置气密性的方法为：组装好如右图所示装置，使两侧玻璃管中液面相平，然后将右侧玻璃管抬高，下列现象能说明该装置气密性良好的现象是（___）

A.两侧玻璃管中液面仍相平

B.两侧玻璃管中右侧液面高

C.两侧玻璃管中左侧液面高

d.若装置气密性良好，该实验测得氧气含量仍小于实际值，其原因可能有（两点）：

① ________________________________ ②_____________________________

（5）通过上述探究，空气中氧气含量测定实验中可燃物的选择要满足：______________

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某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究

① 选用汞、磷、铜等物质均可以完成该实验，选择反应物的依据是　　 （8）　 。

A、反应物是固体　　　　　　　　　　　　　　　 B、在空气中反应且只消耗氧气

C、燃烧有明显现象　　　　　　　　　　　　　　 D、生成物不是气体

② 用甲、乙两套装置进行实验（红磷充足、装置不漏气）。红磷燃烧的化学方程式是　　 （9）　 ，有关分析合理的是　 （10）　　 。

A、都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体

B、甲中燃烧匙伸入集气瓶太慢，测得空气中氧气的体积分数将偏大

C、乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出

D、乙比甲更节约能源

③ 利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹。反应前后各数据及结论如下。

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某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究：

（1）选用汞、磷、铜等物质均可以完成该实验，选择反应物的依据是______。

A反应物是固体　　　　　　　　 B在空气中反应且只消耗氧气

C燃烧有明显现象　　　　　　　 D生成物不是气体

（2）用甲、乙两套装置进行实验（红磷充足、装置不漏气）。利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹，利用注射器中气体体积的变化，推导空气中氧气的体积分数。

①红磷燃烧的现象是：_______其化学方程式为________。

②有关分析合理的是______。

A都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体

B乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出

C乙比甲更环保

（3）下图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。（白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同）

①该实验中白磷需稍过量，目的是________。

② 若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为_______mL。

③该实验可推论出氮气具有的性质是_______

④集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起的作用（写出二点）：一是______；二是______。

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某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．

已知：在空气中，温度超过40℃，白磷（化学符号为P）就可以燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷。

如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为200mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．

（1）请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式　 　　　　 　　 　　　　 　

（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是　　　　　 　　 　　 ；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为　 　　　　　　　　　　　　 　 mL．

（3）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用是　 　　　　　　　 　 （填序号）

a．加快集气瓶冷却

b．液封导气管末端以防气体逸出

c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

（4）下列对该实验的认识中正确的是_____________________．

A．白磷燃烧产生大量白色烟雾

B．燃烧匙中的白磷可以换成细铁丝

C．该实验可以说明氮气难溶于水

D．白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5．

（5）该实验的结论是　 　　　　 　　 　　　　 　

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学习小组利用了数字化实验技术进行了“空气中氧气体积分数测定”再探究(如图1)。实验通过严谨的测定得到数据如下图2。请你根据实验及其数据分析回答下列问题。

（1）写出本实验红磷燃烧的反应化学方程式______________。

（2）压强曲线点A表示红磷开始在集气瓶中燃烧。燃烧过程测得其曲线，A→B→C→D→变化呈现先上升后下降的原因是_______________。

（3）根据图表数据分析，用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气的含量。原因是_____________。

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某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：（每小格1分，共4分）

①如图所示，连接仪器，发现装置的气密性良好。

②在集气瓶里装a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。

③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。

⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。

⑥根据a．b．c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。回答下列问题。

（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是　　 。

（2）若实验非常成功，请写出a．b．c三个数据应满足的一个等式关系式：　　 。

（3）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是

A．装置气密性不好

B．实验前集气瓶里没有装a体积的水

C．集气瓶没有冷却到室温

D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

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