2.1空气 (学案) 2022-2023人教版九年级化学

2.1空气 学案
教学目标
1.知道空气中含有哪些气体及各成分的体积分数
2.掌握测定空气中氧气含量的实验
3.会区分混合物和纯净物
4.知道空气是一种宝贵的自然资源，养成关注环境、热爱自然的情感。
知识精讲
知识点一 空气是由什么组成的
18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
空气的主要成分和组成：
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
各成分的主要性质和用途
成分 主要性质 主要用途
氧气 化学性质：供给呼吸、支持燃烧物理性质：无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大 潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及登山和宇宙航行等
氮气 化学性质：化学性质不活泼物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小 根据化学性质不活泼常用作保护气；医疗上用作冷冻麻醉剂；制硝酸和化肥的重要原料等
稀有气体 化学性质：很不活泼（惰性）物理性质：无色无味的气体，在通电时能发出不同颜色的光 利用其惰性用作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电源；用于激光技术，制造低温环境
例题1、下列气体说明空气中含有哪些成分？
(1)小白鼠在盛有空气的密闭容器中存活了一段时间__________。
(2)酥脆饼干在空气中放置一段时间后，逐渐变软__________。
(3)空气是制造氮肥的原料__________。
(4)长期放置在空气中的澄清石灰水表面有一层白色固体物质__________。
【答案】(1)氧气 (2)水蒸气 (3)氮气 ?(4)二氧化碳
变式1、市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包装，真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少_________气而受到抑制，停止繁殖，同时防止食品发生缓慢_________而变质。
茶叶、肉松、膨化食品等常采用真空充气包装，即将仪器装入包装袋，抽出袋内空气，再充入防止食品变质的气体，然后封口，真空充气包装能使食品保持原来的色香味及营养价值，防止食品受压而破碎变形。
提出问题：充入食品包装袋中的气体是什么？
猜想与验证：可能是N2，实验初步验证的方法及现象：___________________________。
充入的气体还可能是：①_________；②_________。
答案 氧 氧化 （2）将燃着的木条伸入该气体中，火焰熄灭，将该气体通入澄清的石灰水，石灰水不变浑浊 ①CO2 ②N2和CO2
知识点二 空气中氧气含量的测定
【实验原理】：
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
红磷燃烧消耗氧气且生成物是固体，使密闭装置内的气体体积减少，导致装置内压强小于外界大气压，水在压强差的作用下进入密闭容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验装置】：
【实验步骤】：
①连接装置并检查装置的气密性；
②先在集气瓶内加少量水，并作上记号，将剩余部分分成五等份；
③关闭止水夹，点燃红磷，迅速伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞；
④冷却到室温打开止水夹。
【实验现象】：
红磷燃烧，生成大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
【实验结论】：
氧气约占空气总体积的1/5。
【剩余气体的性质】：
不燃烧也不支持燃烧，难溶于水。
【注意事项及误差分析】：
注意事项 原因 不注意导致的后果
①红磷要足量 以保证将密闭空气中的氧气尽可能消耗完 测定结果偏小
②装置气密性要好 如果装置漏气，冷却后此时装置内部气体量减小压强减小，外界会进入一部分空气 测定结果偏小
③冷却至室温再打开止水夹 如果燃烧刚结束就打开止水夹，瓶内气体还处于受热膨胀状态，压强变化不明显 测定结果偏小
④点燃红磷后迅速伸入广口瓶 如果燃烧匙伸入瓶中太慢，造成瓶中部分气体受热逸出 测定结果偏大
⑤弹簧夹要夹紧 致使部分空气受热膨胀从导管逸出 测定结果偏大
【选择药品的要求】：
①能在空气中燃烧
②只与空气中的氧气反应
③生成物为固体
思考问题：能不能用铁丝、木炭，硫，镁代替红磷，为什么？
例题1、下图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是（ C ）
A． 红磷燃烧产生大量白色烟雾
B． 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C． 该实验可说明N2难溶于水
D． 红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
变式1、为测定空气中氧气的含量，设计如下方案：
选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处_______________________________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________________________________________________。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为____________________________________________________________。
（4）若进行该实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如____________。
【答案】
（1）装置的气密性好
（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上
（3）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上
（4）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
知识点三 纯净物和混合物
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质.如:空气、矿泉水、澄清石灰水、各种溶液
注意：组成混合物的各成分保持着它们各自的性质，没有专门的符号。
纯净物：只由一种物质组成。如:氧气、氮气，五氧化二磷、二氧化碳、液氧、冰水混合物
注意：纯净物可以用专门的符号来表示
例题1、下列属于纯净物的是（ A ）
A．五氧化二磷 B．大理石 C．加碘食盐 D．食醋
知识点四 保护空气
（1）空气污染及防治：对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物PM2.5和PM10等。
（2）空气污染的危害、保护：
危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等
保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等
（3）目前环境污染问题:
臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等）温室效应（CO2、CH4等）
酸雨（SO2、NO2等）白色污染（塑料垃圾等）
例题1、环保部门按新修订的《环境空气质量标准》，着力做好细颗粒物(PM2．5)和臭氧（O3)等新增指标的监测。下列说法正确的是 （ C ）
A．直接焚烧植物秸秆不会造成大气污染 B．吸入细颗粒物对人体健康没有危害
C．化学在环境监测和保护中起重要作用 D．臭氧(O3)是一种氧化物
例题2、山西云冈石窟有很多佛像雕塑，原本栩栩如生的雕像现如今已经变得模糊不清，有的表面还出现了斑点，造成这种现象的原因之一是酸雨，下列气体中能形成酸雨的是（ D ）
A.O2 B.CO C.N2 D.SO2
变式1、目前，我国按重点城市空气质量日报的监测项目不包括（ B ）
A．二氧化硫（SO2） B.二氧化碳 （CO2）
C.二氧化氮（NO2） D.总悬浮颗粒物（TSP）
变式2、.在治理城市空气污染中所采取的措施不正确的是（ A ）
A．焚烧落叶 B．增加绿地面积
C．减少用煤作燃料 D．汽车改用清洁燃料
当堂检练
一、单选题
1.下列有关空气成分的说法，不正确的是（ ）
A.液氮可用于医疗麻醉
B.氧气可用于气焊是利用其能支持燃烧的性质
C.空气中的二氧化碳会导致酸雨
D.稀有气体用作保护气是利用其化学性质不活泼
2.节日期间的商店顾客很多，有人会感觉闷热缺氧，此时室内氧气的含量可能是（ ）
A.1%
B.19%
C.25%
D.78%
3.如果没有空气，将没有生机勃勃的地球。下列关于空气的说法正确的是（ ）
A.使用清洁能源，积极植树、种草，可以保护空气
B.空气中的各成分不再保持各自的性质
C.空气中含量最多的化合物是水
D.一氧化碳、二氧化氮和PM2.5等是造成空气污染的有害气体
4.空气中含量最多的气体是（ ）
A.O2 B.N2 C.H2 D.CO2
5.空气是人类宝贵的自然资源,下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.洁净的空气是纯净物
B.空气中的氧气可以供给呼吸、可燃烧、炼钢、用于化工生产等
C.分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学反应
D.空气中的氧气和二氧化碳能相互转化
6.现行空气质量日报中，未计入空气污染指数项目的是 （ ）
A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.O3
7.有关物质的用途错误的是（ ）
A.氧气——做燃料
B.稀有气体——制作霓虹灯
C.钛合金——做眼镜架
D.干冰——做冷藏食品的制冷剂
8.我们常常在灯泡中填充一种气体，使灯泡变得经久耐用，该气体是（ ）
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.二氧化硫
9.如图所示装置可测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶上做上记号五等分，下列说法错误的是 （ ）
A.该实验证明空气中约含1/5体积的氧气
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检查装置的气密性
D.红磷燃烧时产生大量白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
10.如图装置中，集气瓶内液面上方的空间被分成5等分并用数字标注，用该装置测定空气里氧气的含量，下列说法正确的是（ ）
A.该实验说明氮气能支持燃烧
B.集气瓶内液面先上升后下降
C.集气瓶内液面最终停留在刻度1附近
D.如果红磷的量不足，测定结果会偏大
11.二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如右图）。下列有关该实验的说法中，不正确的是（ ）
A.汞槽中的汞起到液封的作用
B.银白色的汞剧烈燃烧，迅速变成红色粉末
C.生成的红色粉末加强热又能得到汞和氧气
D.汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
12.某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用于“测定空气中氧气的含量”（试管容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处，容器内红磷足量，实验前夹紧弹簧夹），用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却至室温，打开弹簧夹，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（ ）
A.15mL处 B.20mL处 C.10mL处 D.5mL处
二、填空题
13.下列物质中，属于纯净物的有________ ；污染空气的有害气体有________ （填序号）
① 二氧化碳 ② 一氧化碳 ③ 过氧化氢溶液 ④五氧化二磷
⑤ 冰水混合物
14. 空气中各组成成分的体积分数大致是：氮气约占________，氧气约占________，稀有气体约占________，二氧化碳约占________，其它气体和杂质约占________。
三、实验探究题
15.人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，就没有生机勃勃的地球.
（1）为了保护空气，在我国新颁布的《环境空气质量标准》中，基本监控项目增设了 浓度限值，与该项目监测项目有关的是______（填字母序号）.
A. 二氧化硫 B. 二氧化氮 C. 一氧化碳 D. 可吸入颗粒物
（2）如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量.
①请补全下列实验步骤.
.按图示连接好装置；
.________；
.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为五等分，用弹簧夹夹紧胶皮管；
.取足量红磷放入燃烧匙中，点燃后立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；.
.待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹.
②红磷燃烧的现象是________，反应的化学方程式为________.
③冷却至室温后打开弹簧夹，水能进入集气瓶中的原因是________.
16.用下图所示装置测定空气中氧气的含量，其中集气瓶的容积为200mL，装有50mL水，250mL量筒内装有200mL水。
实验步骤如下（装置气密性良好，部分操作已略去）：
I. 用强光手电照射，引燃足量红磷；
II. 红磷熄灭并冷却至室温，读取量筒中的水的体积；
III. 计算空气中氧气的体积分数。
（1）红磷燃烧的文字表达式为________。
（2）红磷的作用是________。
（3）集气瓶内水的主要作用是________。
（4）实验中观察到集气瓶内的液面先下降后上升，原因是________。
（5）此实验得出“氧气体积约占空气体积1/5”的结论，得出此结论对应的实验现象是________。
（6）步骤II中，未冷却至室温就读取，会使读取的量筒中水的体积数值________ （填“偏高”、“偏低”、“相等”）。
（7）步骤Ⅱ中，读取量筒中的水的体积时，仰视，会使氧气含量的测量值________（填“偏高”、“偏低”、“相等”）。
（8）步骤Ⅱ结束后，集气瓶中气体为________（填“纯净物”、“混合物”）。
（9）此实验原理利用了氮气的物理性质是________。
答案部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】A.液氮汽化需要吸热，使周围温度降低，所以做麻醉剂。A不符合题意
B.氧气能支持可燃物燃烧，B不符合题意
C.二氧化碳的含量增大会造成温室效应，造成酸雨的是二氧化硫和二氧化氮，C符合题意
D.稀有气体在空气中含量少，化学性质稳定，D不符合题意

2.【答案】B
【解析】【解答】人呼吸时消耗氧气释放二氧化碳，所以人多的地方氧气含量要稍低于空气中氧气的体积含量；

3.【答案】A
【解析】【解答】A. 使用清洁能源，积极植树、种草，可以保护空气，符合题意；
B. 空气中的各成分仍保持各自的性质，不符合题意；
C. 空气中含量最多的化合物是二氧化碳，不符合题意；
D.PM2.5为可吸入颗粒物，不是气体，不符合符合题意；
4.【答案】B
【解析】【解答】根据空气中按体积分数，氮气占百分之七十八，氧气百分之二十一，稀有气体百分之零点九四，二氧化碳百分之零点零三，其他杂质气体百分之零点零三。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、洁净的空气仍是混合物，不符合题意；
B、氧气不能燃烧，能支持燃烧，不符合题意；
C、 分离液态空气得到氧气和氮气的过程没有新物质生成，发生物理变化，不符合题意；
D、 空气中的氧气和二氧化碳能相互转化 ，符合题意；

6.【答案】B
【解析】【解答】目前计入空气污染指数的项目主要为：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳等，二氧化碳是空气的成分，不是空气的污染物，未计入空气污染指数项目的是CO2。
7.【答案】A
【解析】【解答】A、氧气有助燃性——做助燃剂，不能做燃料，A符合题意；
B、稀有气体，通电条件下发出不同颜色的光——制作霓虹灯，B不符合题意；
C、钛合金——做眼镜架，C不符合题意；
D、干冰升华吸收热量，使周围温度降低——做冷藏食品的制冷剂，D不符合题意，

8.【答案】B
【解析】【解答】A、氧气的化学性质比较活泼，不能用作填充灯泡、食品包装的保护气，故A不符合题意；
B、氮气的化学性质不活泼，在高温下也很难和其它物质发生反应，为了经久耐用，在灯泡中可填充氮气，故B符合题意；
C、二氧化碳的成本高于氮气，而且化学性质较活泼，不能用作填充灯泡，故C不符合题意；
D、二氧化硫不能用作填充灯泡，故D不符合题意。

9.【答案】D
【解析】【解答】A、实验中消耗氧气的体积等于进入集气瓶中水的体积，最终进入集气瓶中水的体积约占五分之一，可证明空气中约含1/5体积的氧气，选项不符合题意；
B、实验时红磷一定要过量，否则氧气不能被完全消耗，选项不符合题意；
C、实验前一定要检查装置的气密性，否则会导致进入集气瓶中的水变少甚至没有水进入集气瓶中，选项不符合题意；
D、红磷燃烧时产生大量白烟，火焰熄灭后应等到装置冷却至室温再打开弹簧夹，选项符合题意。

10.【答案】C
【解析】【解答】A、该实验说明氧气能支持燃烧，氮气 不支持燃烧，不符合题意；
B.红磷燃烧时放出热量，使集气瓶中压强增加，所以液面下降，待恢复室温后，水要补充消耗的氧气体积，所以液面上升，不符合题意；
C、氧气占空气体积的五分之一，被消耗掉后水要补充五分之 一体积，所以集气瓶内液面最终停留在1附近，符合题意；
D、若红磷量不足，氧气无法全部消耗，则测定结果会偏小，不符合题意；
11.【答案】B
【解析】【解答】汞不能剧烈燃烧，B符合题意；
12.【答案】A
【解析】【解答】由试管的容积为50mL，空气中氧气的体积分数约为五分之一可知空间中氧气约有10ml，红磷足量将空间中的氧气全部消耗，约消耗了10ml，冷却至室温，打开止水夹，总体积减少至65ml，试管中空间为50ml，注射器中活塞应停留至15ml处。
二、填空题
13.【答案】①②④⑤；②
【解析】【解答】混合物是由多种物质组成的，纯净物是由一种物质组成的；① 二氧化碳 ② 一氧化碳 ④五氧化二磷
⑤ 冰水混合物都只含有一种物质，所以是纯净物，一氧化碳有毒不能排放在大气中
14.【答案】78%；21%；0.94%；0.03%；0.03%
【解析】【解答】空气的成分按体积分数计算：氮气约占78%；氧气约占21%；稀有气体约占0.94%；二氧化碳约占0.03%；气体气体及杂质约占0.03%；【分析】根据空气的成分及所占体积分数回答。
三、实验探究题
15.【答案】（1）D
（2）检查装置气密性；产生大量白烟，放热；4P + 5O2 2P2O5；磷与氧气反应生成了固体五氧化二磷，瓶内氧气被消耗，压强降低
【解析】【解答】（1）PM2.5又称为细颗粒物，指环境空气中直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。PM2.5是可吸入颗粒物，
故答案为：D；（2）①在测定空气中氧气的体积分数时，我们常用燃烧红磷的方法，磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，得到正确的结论；保证本实验成功的关键是：装置气密性好、红磷要足量、要冷却至室温再读数。所以实验的步骤b应是：检查装置的气密性；
②红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放热，红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P + 5O2 2P2O5；③冷却至室温后打开弹簧夹，水能进入集气瓶中的原因是磷与氧气反应生成了固体五氧化二磷，瓶内氧气被消耗，压强降低。

16.【答案】（1）磷+氧气 五氧化二磷
（2）燃烧，使集气瓶中氧气被完全消耗，同时生成固体
（3）液封，防止集气瓶中气体逸出
（4）红磷燃烧，放热，集气瓶内气体温度升高，压强增大，大于外界大气压，集气瓶中水进入导管，集气瓶中液面下降；红磷燃烧，消耗氧气，冷却到室温后，集气瓶内气体压强减小，量筒内的水倒吸入集气瓶中，集气瓶中液面上升（答温度升高和耗氧同时进行，压强在不同阶段的增大和减小的主次关系不同，给分）
（5）量筒内液面下降到约170 mL刻度处，静止
（6）偏高
（7）偏高
（8）混合物
（9）难溶于水
【解析】【解答】（1）红磷在空气燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气 五氧化二磷；（2）该实验中红磷的作用是燃烧，使集气瓶中氧气被完全消耗，同时生成固体；（3）该实验中集气瓶内水的主要作用是形成液封，防止集气瓶中气体逸出；（4）实验中观察到集气瓶内的液面先下降后上升，原因是红磷燃烧，放热，集气瓶内气体温度升高，压强增大，大于外界大气压，集气瓶中水进入导管，集气瓶中液面下降；红磷燃烧，消耗氧气，冷却到室温后，集气瓶内气体压强减小，量筒内的水倒吸入集气瓶中，集气瓶中液面上升；（5）若氧气体积约占空气体积1/5，集气瓶内的氧气体积= ，量筒内的水倒吸入集气瓶中水的体积为30mL，量筒中液面下降到170mL。此实验得出“氧气体积约占空气体积1/5”的结论，得出此结论对应的实验现象是量筒内液面下降到约170 mL刻度处，静止；（6）步骤II中，未冷却至室温就读取，瓶内有气压偏大，进入集气瓶中水的体积偏小，会使读取的量筒中水的体积数值偏高；（7）步骤Ⅱ中，读取量筒中的水的体积时，仰视，读数偏小，会使氧气含量的测量值偏高；（8）步骤Ⅱ结束后，只是消耗了氧气，集气瓶中气体还有氮气、二氧化碳、稀有气体等，属于混合物；（9）燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，氮气难溶于水，液面不再上升，此实验原理利用了氮气的物理性质是难溶于水。
课堂小结
1、空气的成分及用途要准确掌握；
2、纯净物和混合物要会区分
3、空气是一种重要的资源。
课后作业
1、下列物质属于纯净物的是 （ ）
A．空气 B．蔗糖水 C．75％的医用酒精 D．蒸馏水
2、空气中，氧气所占的体积分数大约是 （ ）
A. 1/5 B. 1/4 C. 4/5 D. 1/2
3、《苏州市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了关于资源环境发展的目标，其中有利于控制我市空气污染的是( )
A．二氧化硫年排放总量在2010年的基础上减少5％以上
B．城市生活污水集中处理率达85％以上
C．氨、氮等主要水污染物年排放总量在2010年的基础上减少8％以上
D．通过资源空间配置，提高土地集约利用效率
4、用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水约为集气瓶总容积的1/5。
图1 图2
请完成下列问题。
（1）集气瓶中剩余的气体主要是____________。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 _________、_________。
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2所示)，你认为改进后的优点是___________________________。
5、请用①氧气 ②二氧化碳 ③氮气 ④食盐 等物质的序号填空：
空气是一种重要的自然资源，其中 约占空气体积的78％，人类维持生命不可缺少的气体是 ， 是植物进行光合作用不可缺少的物质，日常生活中用来调味和防腐的是 。
6、成年人每分钟大约吸入氧气8L，大约需要空气 L，在这些空气中氮气约为 L。
7、下列现象与空气中的什么成分有关：
①酥瓜子变软____________________________________
②石灰水变浑浊____________________________________
③大豆根瘤菌____________________________________
④支持呼吸____________________________________
8、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，并按下图所示装置进行实验。
（1）依据的实验原理是_______________________________。
小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，就打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）_____________________________________________。
（2）小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择和生成物的要求上应考虑的是（答一条）_____________________________。
【答案】
1、D 2、A 3、A
4、 （1）氮气 （2）红磷量不足 装置漏气 （3）防止气体对流、密封性好、实验结果准确
5、③①②④ 6、40 32
7、水蒸气 二氧化碳 氮气 氧气
8、（1）探究空气中氧气含量的实验原理是：选择某种能与空气中的氧气反应而不与空气中其它气体反应的固体物质（如红磷，白磷等），利用过量的该物质将空气中的氧气完全消耗，生成新的固体物质，使密闭容器内气体体积减小（减小的体积即为氧气的体积），气体的压强减小，引起水面变化，从而确定空气中氧气的体积分数。
木炭在空气中燃烧消耗空气中的氧气；木炭在空气中燃烧虽然消耗了空气中的氧气，但生成了二氧化碳气体，致使广口瓶内气体压强未减小。
（2）药品要能在空气中燃烧，燃烧时只消耗氧气（或生成物不能是气体）
点燃