题目
回答问题（1）空气是一种用途很广的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如下：【查阅资料】常温下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。氮气-|||-空气 净化 洁净的净化 液态 操作1-|||-除尘 空气|除尘 空气 充入氧-|||-气钢瓶①操作1的名称是 ____ 。②如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 ____ （填“熄灭”或“燃烧更旺”），操作1一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为 ____ 色。（2）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）氮气-|||-空气 净化 洁净的净化 液态 操作1-|||-除尘 空气|除尘 空气 充入氧-|||-气钢瓶①写出汞与氧气反应的表达式 ____ 。②有关该实验的说法中，正确的是 ____ （填序号）。A.汞在加热的条件下，只和氧气反应。B.汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，但不能直废用来测量反应器内空间体积的变化。C.氧化汞的密度小于汞的密度，且不溶于汞，易与汞分离。D.银白色的汞剧烈燃烧，迅速生成红色粉末。E.汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内的氧气几乎耗尽。（3）化学兴趣小组的同学进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图，方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是 ____ 。氮气-|||-空气 净化 洁净的净化 液态 操作1-|||-除尘 空气|除尘 空气 充入氧-|||-气钢瓶（4）化学兴趣小组的同学在老师的指导下对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2；然后向边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。氮气-|||-空气 净化 洁净的净化 液态 操作1-|||-除尘 空气|除尘 空气 充入氧-|||-气钢瓶请回答①对于该实验，下列说法正确的是 ____ 。A.实验中的红磷可以用硫粉、碳粉代替B.实验结束后，装置内剩余气体为纯净的氮气C.点燃红磷后未塞紧瓶塞会导致测量结果偏大D.若红磷量不足会使V2的测量值偏大②在整个实验过程中，测得空气中氧气体积分数为 ____ （用字母表示）
回答问题
（1）空气是一种用途很广的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如下：
【查阅资料】常温下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
①操作1的名称是 ____ 。
②如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 ____ （填“熄灭”或“燃烧更旺”），操作1一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为 ____ 色。
（2）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）
①写出汞与氧气反应的表达式 ____ 。
②有关该实验的说法中，正确的是 ____ （填序号）。
A.汞在加热的条件下，只和氧气反应。
B.汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，但不能直废用来测量反应器内空间体积的变化。
C.氧化汞的密度小于汞的密度，且不溶于汞，易与汞分离。
D.银白色的汞剧烈燃烧，迅速生成红色粉末。
E.汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内的氧气几乎耗尽。
（3）化学兴趣小组的同学进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图，方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是 ____ 。
（4）化学兴趣小组的同学在老师的指导下对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2；然后向边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答
①对于该实验，下列说法正确的是 ____ 。
A.实验中的红磷可以用硫粉、碳粉代替
B.实验结束后，装置内剩余气体为纯净的氮气
C.点燃红磷后未塞紧瓶塞会导致测量结果偏大
D.若红磷量不足会使V2的测量值偏大
②在整个实验过程中，测得空气中氧气体积分数为 ____ （用字母表示）
（1）空气是一种用途很广的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如下：
【查阅资料】常温下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
①操作1的名称是 ____ 。
②如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条 ____ （填“熄灭”或“燃烧更旺”），操作1一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为 ____ 色。
（2）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）
①写出汞与氧气反应的表达式 ____ 。
②有关该实验的说法中，正确的是 ____ （填序号）。
A.汞在加热的条件下，只和氧气反应。
B.汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，但不能直废用来测量反应器内空间体积的变化。
C.氧化汞的密度小于汞的密度，且不溶于汞，易与汞分离。
D.银白色的汞剧烈燃烧，迅速生成红色粉末。
E.汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内的氧气几乎耗尽。
（3）化学兴趣小组的同学进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图，方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是 ____ 。
（4）化学兴趣小组的同学在老师的指导下对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2；然后向边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答
①对于该实验，下列说法正确的是 ____ 。
A.实验中的红磷可以用硫粉、碳粉代替
B.实验结束后，装置内剩余气体为纯净的氮气
C.点燃红磷后未塞紧瓶塞会导致测量结果偏大
D.若红磷量不足会使V2的测量值偏大
②在整个实验过程中，测得空气中氧气体积分数为 ____ （用字母表示）
题目解答
答案
解：（1）①分离液态空气制氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同，液氮的沸点低，首先蒸发出来；操作1的名称是蒸馏；
②氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭；一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为淡蓝色；
（2）①汞与氧气加热生成氧化汞，文字表达式是：汞+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化汞；
②A、汞在加热的条件下，只和氧气反应，A正确；
B、汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，但不能直接用来测量反应器内空间体积的变化，B正确；
C、氧化汞的密度小于汞的密度，且不溶于汞，易与汞分离，C正确；
D、银白色的汞不能剧烈燃烧，不能迅速生成红色粉末，D不正确；
E、汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内的氧气几乎耗尽，E正确；
（3）设通入的氧气体积是x，则通入的空气体积是100mL-x，根据题意有x+（100mL-x）×$\frac{1}{5}$=100mL×60%，x=50mL，则通入氧气的体积和通入空气的体积约是50mL和50mL。因此通入氧气的体积和通入空气的体积比约是1：1；
（4）①A、实验中的红磷不能用硫粉、碳粉代替，因此六合碳燃烧后都有气体生成，A错误；
B、实验结束后，装置内剩余气体不是纯净的氮气，还含有其他气体，B错误；
C、点燃红磷后未塞紧瓶塞会导致气体受热膨胀逸出装置，则使最终气压差偏大，测量结果偏大，C正确；
D、若红磷量不足氧气未完全反应则会使剩余气体即V2的测量值偏大，D正确；
②在整个实验过程中，最终气体减少的量即为氧气的量是V1-V3，故测得空气中氧气体积分数为$\frac{{V}_{1}-{V}_{3}}{{V}_{1}}$×100%=$\frac{100（{V}_{1}-{V}_{3}）}{{V}_{1}}$%。
故答案为：（1）①蒸馏；②熄灭；淡蓝；
（2）①汞+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化汞；②ABCE
（3）1：1；
（4）①C；
②$\frac{100{（V}_{1}-{V}_{3}）}{{V}_{1}}$%。
②氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭；一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为淡蓝色；
（2）①汞与氧气加热生成氧化汞，文字表达式是：汞+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化汞；
②A、汞在加热的条件下，只和氧气反应，A正确；
B、汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，但不能直接用来测量反应器内空间体积的变化，B正确；
C、氧化汞的密度小于汞的密度，且不溶于汞，易与汞分离，C正确；
D、银白色的汞不能剧烈燃烧，不能迅速生成红色粉末，D不正确；
E、汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内的氧气几乎耗尽，E正确；
（3）设通入的氧气体积是x，则通入的空气体积是100mL-x，根据题意有x+（100mL-x）×$\frac{1}{5}$=100mL×60%，x=50mL，则通入氧气的体积和通入空气的体积约是50mL和50mL。因此通入氧气的体积和通入空气的体积比约是1：1；
（4）①A、实验中的红磷不能用硫粉、碳粉代替，因此六合碳燃烧后都有气体生成，A错误；
B、实验结束后，装置内剩余气体不是纯净的氮气，还含有其他气体，B错误；
C、点燃红磷后未塞紧瓶塞会导致气体受热膨胀逸出装置，则使最终气压差偏大，测量结果偏大，C正确；
D、若红磷量不足氧气未完全反应则会使剩余气体即V2的测量值偏大，D正确；
②在整个实验过程中，最终气体减少的量即为氧气的量是V1-V3，故测得空气中氧气体积分数为$\frac{{V}_{1}-{V}_{3}}{{V}_{1}}$×100%=$\frac{100（{V}_{1}-{V}_{3}）}{{V}_{1}}$%。
故答案为：（1）①蒸馏；②熄灭；淡蓝；
（2）①汞+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化汞；②ABCE
（3）1：1；
（4）①C；
②$\frac{100{（V}_{1}-{V}_{3}）}{{V}_{1}}$%。