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3.1 空气与氧气（第1课时） 分层练习
科学观念：知道空气的组成，以及各主要成分的体积分数，学会用科学的现象和实验来验证空气的成分。
科学思维：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；会分析实验结果偏大或偏小的原因；培养学生自主学习能力。
探究实践：学会用科学的现象和实验来验证空气的成分，理解空气中氧气含量测定的方法、原理；能简单设计减小误差的实验方案。
态度责任：通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体喻探究成功的乐趣。
01 空气的成分
1．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该（ ）
A．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
C．得出空气中没有二氧化碳的结论
D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
【答案】A
【详解】A、验证性实验是已经知道实验结果的，当实验现象与已知的结果不相符时，应该思考实验过程中存在的问题；空气中二氧化碳的量太少，通少量空气现象不明显，为了使实验现象更明显，所以应该继续通空气，直到现象明显为止，故A正确。
B、人体呼吸作用会产生较多的二氧化碳，违背实验目的（验证空气中含有少量二氧化碳），故B错误。
C、验证性实验是已经知道实验结果的，当实验现象与已知的结果不相符时，应该思考实验过程中存在的问题，不能贸然得出空气中没有二氧化碳的结论，故C错误。
D、实验中澄清石灰水没有变浑浊，不能得出空气中含有少量二氧化碳的结论，故D错误。故选A。
2．下列现象说明空气中存在何种物质，根据现象写出该物质的名称。
（1）燃料可以在空气中燃烧，说明空气中有 。
（2）石灰水长期敞口放置在空气中，在瓶壁和瓶底会出现一些白色固体物质，说明空气中有 。
（3）早晨，树叶上有露水，说明空气中有 。
（4）空气可以用来制氮肥，说明空气中有 。
【答案】 氧气 二氧化碳 水蒸气 氮气
【详解】（1）氧气能够助燃，燃料可以在空气中燃烧，说明空气中有氧气；
（2）石灰水长期敞口放置在空气中，在瓶壁和瓶底会出现一些白色固体物质，二氧化碳和澄清石灰水的溶质氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；
（3）早晨，树叶上有露水，说明空气中有水蒸气；
（4）空气可以用来制氮肥，说明空气中有氮气。
02 测定空气中氧气含量的实验
3．小科用图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（ ）
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器体积的4/5
C．红磷燃烧后，外界的大气压大于容器内气压，使容器内的水面上升
D．红磷一燃烧完，即可立即观察，并记录水进入容器的刻度
【答案】C
【详解】A、红磷有剩余，说明氧气全被消耗，能得到正确的实验结论，红磷的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氧气没有消耗完，水倒吸入装置内的量就占不到其容积的1/5，无法测定空气中氧气的含量，故A不正确；
B、空气中氧气的体积分数约占空气体积的21%，故B不正确；
C、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升，此项正确；
D、装置末冷却至室温就打开弹簧夹，这样瓶内温度较高，气压还没降低到室温标准，这样水倒吸入装置内的量就占不到其容积的1/5，也无法测定空气中氧气的含量，故D不正确。
故选C。
4．如图，某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，对此，你认为下列做法或想法不可取的是（ ）
A．检查实验装置是否漏气
B．可能红磷的量不足，没有除尽氧气
C．没有冷却至室温就打开止水夹，进入瓶内的水减少
D．将红磷改成足量的木炭，重新实验
【答案】D
【详解】试题分析：测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于，可能的原因：红磷量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等
考点：测定空气中氧气的体积分数
5．某同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温时，打开弹簧夹发现进入集气瓶中的水的体积远远大于原空气体积的。请你推测造成这一现象的原因可能是( )
A．实验前没有夹紧弹簧夹 B．实验装置可能漏气
C．实验中所取的红磷过量 D．实验中所取的红磷不足
【答案】A
【详解】解：实验前若没有将弹簧夹夹紧，会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出，因此测得氧气的体积分数会大于五分之一；
实验装置若漏气，会使空气进入集气瓶内，因此测得氧气的体积分数小于五分之一；
实验中所取红磷过量时，红磷能够将集气瓶中氧气全部反应掉，因此测得氧气的体积分数约为五分之一；
实验中所取红磷的量不足时，会导致装置内氧气不能全部消耗，因此使测得氧气的体积分数会小于五分之一．
综上所述，故选A
6．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【详解】空气的成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%，故图中“a”代表的是氮气。故选B。
03 空气的利用
7．空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是 （ ）
A．氮气充入食品包装袋中可延长其保质期
B．二氧化碳可以作为温室大棚中的气体肥料
C．稀有气体可用于制造电光源
D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，所以可以做燃料
【答案】D
【详解】A、氮气的化学性质比较稳定，不容易和其它物质发生化学反应，氮气无毒，对人体无害，常常用作食品包装的保护气，充入食品包装袋中可延长其保质期，故说法正确；
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，因此种植蔬菜的温室大棚中补充二氧化碳作为气体肥料，故说法正确；
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造电光源，故说法正确；
D、氧气具有助燃性，氧气不具有可燃性，不能做燃料，故说法错误。
故选D。
1．最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（ ）
A．汤姆生 B．拉瓦锡 C．普利斯特里 D．舍勒
【答案】B
【详解】A、汤姆生发现电子，错误；
B、最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是拉瓦锡，正确；
C、普利斯特里通过实验测定了空气的组成，但受传统思想的束缚，错过了发现空气组成的机会，错误；
D、舍勒通过实验测定了空气的组成，但受传统思想的束缚，错过了发现空气组成的机会，错误。
故选B。
2．空气的组成成分中，属于化合物的是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
【答案】B
【分析】结合化合物的概念进行分析选择。
【详解】化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物；
A、氧气是由一种氧元素组成的纯净物，属于单质，A选项错误，不符合题意；
B、二氧化碳是由C和O两种元素组成的纯净物，是化合物，B选项正确，符合题意；
C、氮气是由一种氮元素组成的纯净物，属于单质，C选项错误，不符合题意；
D、稀有气体是指氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn) 组成的混合物，D选项错误，不符合题意。故选B。
【点睛】本题考查化合物的区分，掌握化合物的概念是解题的关键。
3．有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【详解】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，符合题意；
B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意；
C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意；
D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，不符合题意。
故选A。
4．下列现象中，不能说明空气中含有水蒸气的是( )
A．脆甜的饼干变软了
B．烧开水的水壶口有“白气”
C．北方寒冷的冬天，窗户的玻璃上出现一层冰花
D．从冰箱中拿出的饮料表面“出汗”
【答案】B
【详解】A．干脆的饼干在空气中一段时间后会变软，能证明空气中含有水蒸气，故A不符合题意；
B．对盛水的锅加热时，锅中的水受热变成了水蒸气，揭开锅盖时，水蒸气又遇冷变成了小水滴，这个水不是空气中的水蒸气，不能说明空气中含有水蒸气，故B符合题意；
C．寒冷的冬天，窗户的玻璃上出现一层冰花，是空气中水蒸气凝华形成的，能证明空气中含有水蒸气，故C不符合题意；
D．从冰箱中取出一瓶饮料，一段时间后瓶壁上有一层水珠，是空气中水蒸气液化形成的，能证明空气中含有水蒸气，故D不符合题意。
故选B。
5．空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（ ）
A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气
C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气
【答案】A
【详解】氮气、氧气、稀有气体都是空气的组成成分，而空气中不含氢气，即氢气不是来自空气的气体，故选A。
6．下列说法正确的是（ ）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％
C．在通常状况下，无色、无味的气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
【答案】A
【分析】空气成分（以体积计算）：氮气约占 78％ ；氧气约占 21% ；稀有气体约占 0.93% ；二氧化碳约占 0.04% ；水蒸气等其他气体和杂质约占 0.03%。
【详解】A、在通常情况下，空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成，正确；
B、空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，错误；
C、在通常状况下，无色、无味的气体不一定是空气，如氧气也是无色无味的气体，错误；
D、空气不是一种单一的物质，它是由多种成分组成，属于混合物，错误。
故选A。
7．甲、乙两图分别是地球和火星的大气组成（体积分数）示意图，下列说法中正确的是
A．地球和火星的大气中O2的体积分数相同
B．地球和火星的大气中都有N2
C．地球和火星的大气中CO2的体积分数相同
D．地球和火星的大气组成完全相同
【答案】B
【详解】A.由示意图知火星上无氧气，故选项错误；
B.由图片知地球与火星的大气成分中都有氮气和氩气，故选项正确；
C.地球上氮气体积分数较大，火星上二氧化碳含量较大，故选项错误；
D.地球与火星的大气组成也不相同，故选项错误。故选B。
8．下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．空气中氧气的质量分数大约是21%
B．空气中各成分不再保持各自的化学性质
C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
D．空气中稀有气体的化学性质很不活泼，所以没有用途
【答案】C
【详解】A、空气中氧气的体积分数（不是质量分数）约为21%，故选项说法错误；
B、混合物中各成分仍保持各自的化学性质，空气中各成分仍保持各自的化学性质，故选项说法错误；
C、氮气的化学性质不活泼，可用于填充食品包装起到防腐作用，故选项说法正确；
D、通电时稀有气体能产生不同颜色的光，所以稀有气体可制霓虹灯；稀有气体化学性质很不活泼，可做保护气，故选项说法错误。
故选C。
9．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳及其它气体和杂质。按体积分由小到大的顺序排列正确的是（ ）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
【答案】C
【详解】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%，氧气大约占空气体积的21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳及其它气体和杂质约占0.06%，按体积分数由少到多的顺序分别是二氧化碳及其它气体和杂质、稀有气体、氧气、氮气。故选C。
10．下列关于稀有气体的叙述中，正确的是（ ）
A．稀有气体是氮氖、氩、氪、氙等气体的总称
B．稀有气体都是无色无味的气体
C．稀有气体在通电时会发出有色的光
D．稀有气体在任何情况下都不能跟其他物质发生化学反应
【答案】BC
【详解】A、稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，不包括氮气，错误；
B、稀有气体都是无色无味的气体，正确；
C、稀有气体在通电时会发出有色的光，正确；
D、稀有气体原来被称为惰性气体，因为化学性质不活泼，在常温下不易与其它物质发生化学反应，在改变条件的情况下可以与其它物质反应，错误。
故选BC。
11．空气是生命赖以生存的物质基础，也是人类生产活动的重要资源，下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保护气
B．空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5
C．空气中分离出的氧气可以用作燃料
D．空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
【答案】A
【分析】根据空气中氮气、氧气、稀有气体的含量及性质分析。
【详解】A、氮气化学性质不活泼，可作食品保护气 ，符合题意；
B、空气中氧气体积约占五分之一，不符合题意；
C、氧气没有可燃性，不能作燃料，氧气有助燃性，不符合题意；
D、空气中的稀有气体用于制造多种用途的电光源是因为通电能发生不同颜色的光，不符合题意；
故选A。
12．小宁将课本上“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙），关于两实验的下列叙述不合理的是（ ）
A．两个实验中均能观察到有白烟生成 B．实验乙中活塞的移动方向是始终向左
C．实验乙比实验甲更环保且误差更小 D．药品用量充足是保证两个实验成功的关键
【答案】B
【详解】A、红磷、白磷燃烧均产生大量的白烟，两个实验中均能观察到有白烟产生，故选项说法正确；
B、白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；注射器的活塞先向右移动；反应后氧气被消耗，冷却至室温后，压强减小，注射器的活塞后向左移动，故选项说法错误；
C、装置乙防止了甲中的红磷伸入集气瓶中时空气受热膨胀外逸，能防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，故实验装置乙比装置甲更环保，得到的数据更准确，误差更小，故选项说法正确；
D、药品用量充足是保证两个实验成功的关键，若药品用量过少，均不能完全消耗装置内的氧气，均会导致所得结果偏小，故选项说法正确。
故选B。
13．利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．c时止水夹打开 B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧 D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
【答案】C
【详解】A、由图可知，c时装置中的气压迅速增大，说明c时止水夹打开，烧杯中的水倒吸进入广口瓶中所致，说法正确，不符合题意；
B、实验开始时，气压变大是因为红磷燃烧放热，瓶中的气体受热温度升高，体积膨胀导致的，说法正确，不符合题意；
C、a～c段压强增大是红磷燃烧放热，瓶中的气体受热温度升高，体积膨胀导致的，压强减小是红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强随之减小，温度下降，说法错误，符合题意；
D、c后气压增大是由于水倒吸入瓶内，瓶中的气体体积减小，压强增大，直至恢复为原压强，说法正确，不符合题意。
故选C。
14．变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图如图：下列说法不正确的是（ ）
A．变压吸法制取的氧气中含有稀有气体
B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
D．分子筛中发生的变化是物理变化
【答案】B
【详解】A、空气中含有稀有气体，且稀有气体不能被除去，所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体，选项正确；
B、空气中含有二氧化碳，但是二氧化碳能被氧化铝除去，所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳，选项错误；
C、在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关，选项正确；
D、分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，选项正确，故选B。
15．为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是（ ）
A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟
B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数
C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处
D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处
【答案】C
【详解】A、白磷燃烧，产生大量的白烟，说法正确，.不符合题意；
B、必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，测定结果偏小，说法正确，.不符合题意；
C、白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；右边注射器的活塞先向右移动；反应后氧气被消耗，冷却至室温后，压强减小，注射器的活塞后向左移动；若不使用弹簧夹，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL中的氧气，氧气的体积为（40mL+20mL）×=12mL，所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处，说法错误，符合题意；
D、若先夹紧弹簧夹，白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气，体积为40mL×=8mL，所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处，说法正确，.不符合题意。
故选C。
16．请填写相应物质的名称
（1）小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。
（2）酥脆的饼干在空气中放置一段时间会变软，说明空气中含有 。
（3）澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，说明空气中含有 。
【答案】 氧气 水蒸气 二氧化碳
【详解】（1）小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气，因为氧气能供给呼吸；故答案为氧气；
（2）酥脆饼干在空气中放置逐渐变软，说明空气中含有水蒸气；故答案为水蒸气；
（3）长期放置在空气中的澄清石灰水表面上有一层白色物质，说明空气中含有二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；故答案为二氧化碳。
17．如图为课本中测定空气中氧气体积分数的实验装置。小科利用此装置进行氧气体积分数测定。
（1）以下为小科进行实验的操作步骤，请按照先后顺序进行排序
①集气瓶内气体冷却到是室温，打开止水夹
②将燃着的红磷伸入集气瓶
③快速盖上瓶塞
④关闭止水夹
（2）空气中的氧气体积分数约为21%，但小科测得的结果为16%，结果明显偏小，请列举可能的原因 （写出两点）
（3）红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，请解释利用此装置可以测定空气中氧气体积分数的实验原理
【答案】 ④②③① 红磷的量太少；未等集气瓶内气体恢复至室温就打开止水夹；装置气密性不足等（合理即可） 红磷燃烧消耗氧气，且生成物五氧化二磷为固体，反应结束并冷却瓶内压强减小，外界大气压将水压入集气瓶，填补消耗氧气的体积，水的体积即为氧气的体积（合理即可）
【详解】（1）用红磷燃烧测量空气中氧气体积分数的实验步骤是：连接仪器并检查装置的气密性，关闭止水夹，将燃着的红磷伸入集气瓶，快速盖上瓶塞，集气瓶内气体冷却到是室温，打开止水夹，则该实验正确的实验操作顺序是④②③①；
（2）在测定空气中氧气的体积分数时，实验后发现测定氧气的体积分数低于五分之一，可能的原因有：红磷的量太少、未等集气瓶内气体恢复至室温就打开止水夹、装置气密性不足等；
（3）用红磷燃烧测量空气中氧气体积分数的原理是：红磷燃烧消耗氧气，且生成物五氧化二磷为固体，反应结束并冷却瓶内压强减小，外界大气压将水压入集气瓶，填补消耗氧气的体积，水的体积即为氧气的体积（合理即可）。
18．某学习小组同学利用如图装置验证了空气中氧气的含量。请回答：
（1）上述实验中白磷燃烧的产物是 。（写化学式）
（2）若上述实验测得氧气含量为20%，则最终量筒中液面约降至 刻度线处。
（3）下列有关说法错误的是 。
A．白磷的作用是消耗试管中的氧气
B．白磷火焰熄灭、试管冷却到室温后再打开止水夹
C．若实验中没有夹紧止水夹将使测定的氧气体积分数偏小
【答案】 P2O5 30 C
【详解】（1）白磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，其化学式为P2O5，故填P2O5。
（2）上述实验测得氧气含量为20%，则100mL空气中氧气的体积=100mL×20%=20mL，氧气完全被消耗后，进入试管中的水的体积为20mL，则最终量筒中液面约降20mL至30mL刻度处，故填30。
（3）A 白磷能够与装置中的空气中的氧气发生反应，其作用是消耗试管中的氧气，选项正确；
B 实验中，白磷火焰熄灭、试管冷却到室温后再打开止水夹，能够避免膨胀的气体对实验结果产生干扰，选项正确；
C 若实验中没有夹紧止水夹，装置中受热膨胀气体会逸散到空气中，进入试管中的水偏多，将使测定的氧气体积分数偏大，选项错误，故填C。
19．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷（P2O5）不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如图，然后给装有红磷的玻璃管加热．同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止．停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内．请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目是 。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是（写出其中两种） 。
【答案】 10 使注射器内的氧气与红磷充分反应 装置漏气、红磷的量不足（或装置冷却后空气进入装置、测量体积时误差造成的影响过大等）
【详解】(1)空气中氧气的体积含量约为，红磷燃烧消耗氧气，故实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约50mL×=10mL。
(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目是使注射器内的氧气与红磷充分接触，以耗尽装置内的氧气。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，造成该实验不够精确的可能原因是装置漏气、红磷的量不足、装置冷却后空气进入装置、测量体积时误差造成的影响过大等
20．小科在“探究空气中氧气含量”的实验时设计了如下的思维模型：
他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝，实验装置如图所示。查阅资料发现：“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，可在空气中吸收氧气发生放热反应，“暖宝宝”贴吸氧能力强，放热迅速。
（1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的 ；
（2）在铜丝、空气、暖宝宝贴、水四种物质中，属于氧化物的是 ；
（3）整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为 ；
（4）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，则测量结果将 （填“不变”、“偏小”或“偏大”） 。
【答案】 耗尽O2形成气压差 水 先下降后上升 偏小
【详解】（1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的耗尽O2形成气压差；
（2）氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；铜丝是同种元素组成的纯净物，属于单质；空气中存在氧气、氮气等，属于混合物；“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，属于混合物；水是由氢、氧元素组成的纯净物，属于氧化物；四种物质中，属于氧化物的是水；
（3）刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量，瓶内温度升高，使气压增大，将水向下压，观察到瓶内液面下降；反应结束后随着温度下降，且反应消耗氧气使得瓶内气压减小，液面又会上升；整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为先下降后上升；
（4）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，空气会进入容器内，容器内气压差偏小，液面上升高度偏小，则测量结果将偏小。
21．小明利用图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。点燃红磷后立即塞紧瓶塞，并通过传感器记录瓶中气压、温度及氧气浓度随时间变化的情况（如图乙）。
(1)实验开始前应先进行的一步操作是 。
(2)根据图乙，小明认为：燃烧过程中，气体温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响。请说明他的依据： 。
(3)根据图乙判断，t2时刻小明的操作是 。
(4)木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)t1前装置内压强增大
(3)打开止水夹
(4)木炭燃烧产生二氧化碳气体，填充了消耗掉的氧气的体积
【详解】（1）该实验有气体参加反应，还需要防止装置外的空气进入装置中，所以实验开始前应先进行的一步操作是检查装置气密性，故填检查装置气密性。
（2）由图可知，t1前装置内压强增大，高于大气压，所以燃烧过程中，气体温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响，故填t1前装置内压强增大。
（3）由图可知，t2时刻装置中的压强迅速增大，最终与大气压持平，则t2时刻小明的操作是打开止水夹，故填打开止水夹。
（4）木炭燃烧产生二氧化碳气体，填充了消耗掉的氧气的体积，装置中的压强变化不明显，不能准确测出空气中氧气的含量，故填木炭燃烧产生二氧化碳气体，填充了消耗掉的氧气的体积。
22．空气成分的确认经历了漫长的过程．首先是法国科学家拉瓦锡最早通过实验测定出空气中氧气的体积分数，其过程如下：
①在曲颈瓶中放入少量水银，右侧的水槽中装入水银并罩上钟罩，将曲颈瓶的瓶口伸入钟罩内水银的上方（如图）。
②将曲颈瓶放在炉上持续加热12天．
③观察钟罩内液面上升的体积。
④计算出空气中氧气的体积分数约为空气的。
（1）水银在加热条件下会和氧气生成氧化汞，已知汞的化合价为价，则氧化汞的化学式为 ．
（2）操作③中通过钟罩内水银上升的体积可用来判断 。根据拉瓦锡研究氧气体积分数的过程，阿青总结并构建了以下解决“测量混合气体中某种气体成分体积分数”类问题的思维模型：
构建一个封闭体系 转化或吸收待测气体，减小体系内压强 利用内外压强差，转化显示体积变化量 计算 得出 结论
拉瓦锡之后，英国化学家卡文迪许也对空气成分作过一些探究：在一个密闭的容器中，①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物；②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去；③打开止水夹，让水进入装置；④得出结论……请你利用阿青的思维模型进行分析，并回答下列问题：
（3）在卡文迪许的实验中，属于“转化或吸收待测气体，减小体系内压强”这一思维模型环节的步骤是 。（填序号）
（4）卡文迪许在实验中每次都能观察到装置内还有不到的残余气体不能清除，但他没能判断出是什么气体．请你利用所学知识判断该气体最有可能的是 。
【答案】 氧气的体积 ①② 稀有气体
【详解】（1）化合物中，氧元素的化合价为-2价，汞元素的化合价为+2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氧化汞的化学式写为HgO，故填HgO。
（2）钟罩内水银上升是水银与空气中的氧气发生了化学反应，钟罩内气体减少，气压减小，钟罩内的压强小于外界的大气压，大气压将钟罩外的水银压入钟罩内占据氧气的体积，维持钟罩内外压强相同，所以操作③中通过钟罩内水银上升的体积可用来判断氧气的体积，故填氧气的体积。
（3）根据题文可知，用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物，然后用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去，属于“转化或吸收待测气体，减小体系内压强”这一思维模型环节，故填①②。
（4）在空气的体积中，氮气约占78%，氧气占2%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其它气体与杂质占0.03%，卡文迪许在实验中每次都能观察到装置内还有不到1%的残余气体不能清除，则该气体为稀有气体，故填稀有气体。
23．建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。
【探究一】根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。
（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）；
【交流评价】
（3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
【继续探究】
（4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是 。
【答案】 分离转移 冷却到室温时 偏小 铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比为氧气的含量
【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮的沸点低先汽化，从混合物中分离出来，并没有转化为新的物质，因此从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移。
（2）为了使测量结果更准确，装置内的压强差最大，因此在步骤⑤中应等集气瓶冷却至室温后才打开止水夹。
（3）从题目中所给的信息，小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，是通过碳与氧气反应生成二氧化碳，然后用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，从而达到测定空气中氧气含量的目的，但木炭燃烧过程中随着反应的进行，氧气越来越少，在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应，因此生成的气体不能被全部吸收，故测得的氧气含量将偏小。
（4）图乙装置中，测定空气中氧气含量的原理是铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体，装置内的气体冷却到室温时注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量。
24．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。食品脱氧剂的主要成分是铁粉，另有少量氯化钠等物质。
【实验步骤】①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；实验前，需检查装置的气密性：向管口注入一滴水将玻璃管密封，双手握住玻璃管中间部分时观察到 ，说明装置气密性良好。
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
【得出结论】根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 。（用百分数表示）
【思考讨论】（I）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
（II）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是 。
【答案】 水滴向上移动 20.94% 增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小
【详解】{实验步骤}①向管口注入一滴水将玻璃管密封，双手握住玻璃管中间部分，如装置气密性良好，装置中的气体受热膨胀，观察到水滴向上移动，故填水滴向上移动。
{得出结论}由图可知，AO代表空气的体积，AB为实验中消耗的氧气的体积，则空气中氧气的体积分数为AB/AO，所以空气中氧气的体积分数取三次实验数据的平均值，即（0.2092+0.2093+0.2097）÷3×100%=20.94%，故填20.94%。
{思考讨论}（I）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收，使测定结构更准确，故填增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
（II）如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是脱氧剂粉末不够紧密，其中的空气没有计算在玻璃管的总体积之内，导致空气柱测量值偏小，故填脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小。
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3.1 空气与氧气（第1课时） 分层练习
科学观念：知道空气的组成，以及各主要成分的体积分数，学会用科学的现象和实验来验证空气的成分。
科学思维：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；会分析实验结果偏大或偏小的原因；培养学生自主学习能力。
探究实践：学会用科学的现象和实验来验证空气的成分，理解空气中氧气含量测定的方法、原理；能简单设计减小误差的实验方案。
态度责任：通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体喻探究成功的乐趣。
01 空气的成分
1．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该（ ）
A．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
C．得出空气中没有二氧化碳的结论
D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
2．下列现象说明空气中存在何种物质，根据现象写出该物质的名称。
（1）燃料可以在空气中燃烧，说明空气中有 。
（2）石灰水长期敞口放置在空气中，在瓶壁和瓶底会出现一些白色固体物质，说明空气中有 。
（3）早晨，树叶上有露水，说明空气中有 。
（4）空气可以用来制氮肥，说明空气中有 。
02 测定空气中氧气含量的实验
3．小科用图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（ ）
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器体积的4/5
C．红磷燃烧后，外界的大气压大于容器内气压，使容器内的水面上升
D．红磷一燃烧完，即可立即观察，并记录水进入容器的刻度
4．如图，某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，对此，你认为下列做法或想法不可取的是（ ）
A．检查实验装置是否漏气
B．可能红磷的量不足，没有除尽氧气
C．没有冷却至室温就打开止水夹，进入瓶内的水减少
D．将红磷改成足量的木炭，重新实验
5．某同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温时，打开弹簧夹发现进入集气瓶中的水的体积远远大于原空气体积的。请你推测造成这一现象的原因可能是（ ）
A．实验前没有夹紧弹簧夹
B．实验装置可能漏气
C．实验中所取的红磷过量
D．实验中所取的红磷不足
6．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
03 空气的利用
7．空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是 （ ）
A．氮气充入食品包装袋中可延长其保质期
B．二氧化碳可以作为温室大棚中的气体肥料
C．稀有气体可用于制造电光源
D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，所以可以做燃料
1．最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（ ）
A．汤姆生 B．拉瓦锡 C．普利斯特里 D．舍勒
2．空气的组成成分中，属于化合物的是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
3．有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
4．下列现象中，不能说明空气中含有水蒸气的是（ ）
A．脆甜的饼干变软了
B．烧开水的水壶口有“白气”
C．北方寒冷的冬天，窗户的玻璃上出现一层冰花
D．从冰箱中拿出的饮料表面“出汗”
5．空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（ ）
A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气
C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气
6．下列说法正确的是（ ）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％
C．在通常状况下，无色、无味的气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
7．甲、乙两图分别是地球和火星的大气组成（体积分数）示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．地球和火星的大气中O2的体积分数相同
B．地球和火星的大气中都有N2
C．地球和火星的大气中CO2的体积分数相同
D．地球和火星的大气组成完全相同
8．下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．空气中氧气的质量分数大约是21%
B．空气中各成分不再保持各自的化学性质
C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
D．空气中稀有气体的化学性质很不活泼，所以没有用途
9．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳及其它气体和杂质。按体积分由小到大的顺序排列正确的是（ ）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
10．下列关于稀有气体的叙述中，正确的是（ ）
A．稀有气体是氮氖、氩、氪、氙等气体的总称
B．稀有气体都是无色无味的气体
C．稀有气体在通电时会发出有色的光
D．稀有气体在任何情况下都不能跟其他物质发生化学反应
11．空气是生命赖以生存的物质基础，也是人类生产活动的重要资源，下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保护气
B．空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5
C．空气中分离出的氧气可以用作燃料
D．空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
12．小宁将课本上“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙），关于两实验的下列叙述不合理的是（ ）
A．两个实验中均能观察到有白烟生成
B．实验乙中活塞的移动方向是始终向左
C．实验乙比实验甲更环保且误差更小
D．药品用量充足是保证两个实验成功的关键
13．利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．c时止水夹打开
B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧
D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
14．变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者进行分离。在吸附塔中，通过加压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用。部分过程的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．变压吸法制取的氧气中含有稀有气体
B．变压吸附法制取的氧气中含有二氧化碳
C．分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
D．分子筛中发生的变化是物理变化
15．为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是（ ）
A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟
B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数
C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处
D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处
16．请填写相应物质的名称
（1）小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。
（2）酥脆的饼干在空气中放置一段时间会变软，说明空气中含有 。
（3）澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，说明空气中含有 。
17．如图为课本中测定空气中氧气体积分数的实验装置。小科利用此装置进行氧气体积分数测定。
（1）以下为小科进行实验的操作步骤，请按照先后顺序进行排序 。
①集气瓶内气体冷却到是室温，打开止水夹
②将燃着的红磷伸入集气瓶
③快速盖上瓶塞
④关闭止水夹
（2）空气中的氧气体积分数约为21%，但小科测得的结果为16%，结果明显偏小，请列举可能的原因 、 （写出两点）。
（3）红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，请解释利用此装置可以测定空气中氧气体积分数的实验原理 。
18．某学习小组同学利用如图装置验证了空气中氧气的含量。请回答：
（1）上述实验中白磷燃烧的产物是 。（写化学式）
（2）若上述实验测得氧气含量为20%，则最终量筒中液面约降至 刻度线处。
（3）下列有关说法错误的是 。
A．白磷的作用是消耗试管中的氧气
B．白磷火焰熄灭、试管冷却到室温后再打开止水夹
C．若实验中没有夹紧止水夹将使测定的氧气体积分数偏小
19．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷（P2O5）不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如图，然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止．停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内．请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目是 。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是（写出其中两种） 、 。
20．小科在“探究空气中氧气含量”的实验时设计了如下的思维模型：
他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝，实验装置如图所示。查阅资料发现：“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，可在空气中吸收氧气发生放热反应，“暖宝宝”贴吸氧能力强，放热迅速。
（1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的 ；
（2）在铜丝、空气、暖宝宝贴、水四种物质中，属于氧化物的是 ；
（3）整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为 ；
（4）若温度计与橡皮塞之间连接不是很密闭，则测量结果将 （填“不变”、“偏小”或“偏大”） 。
21．小明利用图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。点燃红磷后立即塞紧瓶塞，并通过传感器记录瓶中气压、温度及氧气浓度随时间变化的情况（如图乙）。
（1）实验开始前应先进行的一步操作是 。
（2）根据图乙，小明认为：燃烧过程中，气体温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响。请说明他的依据： 。
（3）根据图乙判断，t2时刻小明的操作是 。
（4）木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
22．空气成分的确认经历了漫长的过程．首先是法国科学家拉瓦锡最早通过实验测定出空气中氧气的体积分数，其过程如下：
①在曲颈瓶中放入少量水银，右侧的水槽中装入水银并罩上钟罩，将曲颈瓶的瓶口伸入钟罩内水银的上方（如图）。
②将曲颈瓶放在炉上持续加热12天。
③观察钟罩内液面上升的体积。
④计算出空气中氧气的体积分数约为空气的。
（1）水银在加热条件下会和氧气生成氧化汞，已知汞的化合价为+2价，则氧化汞的化学式为 。
（2）操作③中通过钟罩内水银上升的体积可用来判断 。根据拉瓦锡研究氧气体积分数的过程，阿青总结并构建了以下解决“测量混合气体中某种气体成分体积分数”类问题的思维模型：
构建一个 封闭体系 转化或吸收待测气体， 减小体系内压强 利用内外压强差， 转化显示体积变化量 计算 得出结论
拉瓦锡之后，英国化学家卡文迪许也对空气成分作过一些探究：
在一个密闭的容器中，①用电火花使氮气跟氧气化合，并继续加入氧气使氮气全部转化为氮的氧化物；②用碱液全部吸收氮氧化物，剩余的氧气用红热的铜除去；③打开止水夹，让水进入装置；④得出结论……
请你利用阿青的思维模型进行分析，并回答下列问题：
（3）在卡文迪许的实验中，属于“转化或吸收待测气体，减小体系内压强”这一思维模型环节的步骤是 。（填序号）
（4）卡文迪许在实验中每次都能观察到装置内还有不到的残余气体不能清除，但他没能判断出是什么气体．请你利用所学知识判断该气体最有可能的是 。
23．建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。
【探究一】根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。
（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）；
【交流评价】
（3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
【继续探究】
（4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是 。
24．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。食品脱氧剂的主要成分是铁粉，另有少量氯化钠等物质。
【实验步骤】①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；实验前，需检查装置的气密性：向管口注入一滴水将玻璃管密封，双手握住玻璃管中间部分时观察到 ，说明装置气密性良好。
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
【得出结论】根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 。（用百分数表示）
【思考讨论】（I）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
（II）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是 。
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