【学霸培优】浙教版（2024版）八年级科学下册·专题
专题1：空气中氧气含量的测定（经典常考题）
专项1：经典装置*原理与误差分析
核心计算 & 答题上分点
1、实验原理：红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使装置内压强减小，烧杯中水倒吸入集气瓶。
2、氧气体积分数计算公式：氧气的体积分数 = 倒吸入水的体积 ÷ 集气瓶内空气总体积 × 100%
3、关键结论：进入水的体积≈消耗氧气体积，空气中氧气约占总体积的 1/5（20%）。
4、误差分析： 测得结果偏小：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹。
测得结果偏大：止水夹未夹紧、燃烧匙伸入过慢。
（2025浙江温州·期中）小明学习完书本中“空气中氧气体积分数的测定”实验后，他利用家中常
见物品尝试自主测定空气中氧气的体积分数。查阅资料得知：暖宝宝里含有铁粉，其中的铁粉在潮湿环境中会与氧气反应生成氧化铁固体，从而消耗氧气。小明利用如图装置开始实验。
（1）实验前需检查该装置的气密性，小明将注射器的头部用橡皮塞封住，接下来他该如何操作 。
（2）小明将包裹铁粉的湿润滤纸置于注射器内壁，观察并记录活塞初始刻度为a毫升。等待一段时间，直到活塞不再移动后，记录此时刻度为b毫升。则空气中氧气的体积分数为 。（用字母表示）
（3）经过多次实验，小明发现测得的氧气体积分数总小于，请帮助他分析原因 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）轻轻拉动注射器的活塞，观察活塞是否回弹（合理即可）
（2）
（3）装置漏气（合理即可）
【详解】（1）小明将注射器的头部用橡皮塞封住后，轻轻拉动注射器的活塞，松开手后，活塞回到原位置，可证明装置气密性良好；
（2）根据实验可知，空气中氧气的体积分数为：；
（3）铁粉的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；装置漏气，会使外面的空气进入集气瓶，导致测得氧气的体积分数偏小。
2．（2025浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验：
步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。
步骤二：将____（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。
步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答：
（1）将步骤二补充完整。
（2）图乙中a-c段气压上升的原因是 。
（3）图乙中的e点对应的实验操作是 。
（4）实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是____
A．步骤一中加入的水太多
B．加入的红磷量不足
C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹
D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）水面上方体积
（2）红磷燃烧放热对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响
（3）打开止水夹
（4）C
【详解】（1）将水面上方体积分为5等分，因为测定空气中氧气含量是通过消耗水面上方空气中的氧气，观察水进入的体积来确定氧气含量，所以要对水面上方体积进行等分；
（2）ac段气压上升是因为红磷燃烧放出热量，使压强增大的程度大于氧气被消耗使压强减小的程度；
（3）e点之后压强增大，是因为打开了止水夹，水进入广口瓶，挤压剩余气体，所以压强增大；
（4）A.步骤一中加入的水太多，不会影响消耗氧气的量以及进入瓶内水的体积，所以不会使水位高于理论高度，故A错误；
B.加入的红磷量不足，不能完全消耗氧气，会使进入瓶内的水偏少，水位低于理论高度，故B错误；
C.当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹，此时温度较高，瓶内气体还处于膨胀状态，气压较大，会有气体从导管逸出，导致进入瓶内的水会偏多，水位高于理论高度，故C正确；
D.当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹，此时温度还没有冷却至室温，导致瓶内气压比完全冷却后的气压大，进入瓶内的水会偏小，水位低于理论高度，故D错误；故选C。
3．（ 2025浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。
（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 ________mL。
（2）图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 ________（选填“温度”或“氧气浓度”）。
（3）若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 ________（选填“大”或“小”）。
（4）科学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图丙所示，下列说法正确的是 ________填字母）。
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应
C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）38（2）氧气浓度（3）小（4）B
【详解】（1）空气中氧气约占总体积的。集气瓶的容积为150mL，集气瓶中有水10mL，其中氧气的体积约为（150mL-10mL）× =28mL。实验前集气瓶中有水10mL，所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为28mL+10mL=38mL；
（2）红磷燃烧消耗氧气，会使集气瓶内氧气浓度下降；同时燃烧放热，温度会先升高后降低。观察图乙，Y曲线是一直下降的趋势。因为红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度不断降低，所以Y曲线表示的是集气瓶内的氧气浓度；
（3）C点表示红磷燃烧结束时集气瓶内的压强。若装置漏气，在红磷燃烧过程中，外界空气会进入集气瓶，使瓶内压强减小的幅度变小。所以第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值小；
（4）A、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，不能准确测定空气中氧气的含量，故说法错误；
B、从图可以看出，红磷和白磷在氧气浓度较低时仍能燃烧，即氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故说法正确；
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，会使测得空气中氧气含量偏低；红磷和白磷燃烧后氧气有剩余，也会使测得空气中氧气含量偏低，故说法错误；
故选B。
4．（ 2025浙江台州·期末）为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，某同学利用如图装置进行如下实验。
（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
②往圆柱形容器内注满水，装入试剂并打开止水夹B、D，待容器中的水排尽后关闭止水夹B，打开导管C的密封塞，将带火星的木条通过导管C伸入容器内，观察现象并记录。
③再次往圆柱形容器内注水，调节水位高度分别至刻度“1~10”，重复步骤②。
获得部分数据如表：
容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … ？ … 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮
（1）仪器A的名称是 。
（2）发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是 。
（3）若试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 （选填“大”或“小”）。
（4）若忽略试管内残留的空气影响，根据上述实验结果，能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”，其对应氧气体积分数为 %。
【知识点】科学探究的基本环节、空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）长颈漏斗
（2）防止生成的氧气从长颈漏斗逸出
（3）小
（4）36
【详解】（1）仪器 A 为长颈漏斗；
（2）该装置为固液反应制氧气（如过氧化氢在二氧化锰催化下反应），仪器 A（长颈漏斗）下端管口伸至液面以下，可形成 “液封”，防止生成的氧气从长颈漏斗处逸出，确保气体能顺利通过导管进入圆柱形容器；
（3）试管内残留的空气主要成分为氮气（约 78%）和氧气（约 20%），其中氧气含量低于纯氧气。当残留空气混入收集的氧气中时，会稀释氧气浓度，导致实验中收集到的氧气实际体积分数偏小；
（4）设圆柱形容器的总体积为V。当容器内水位处于刻度 “8” 时，收集到氧气的体积为，空气的体积为；空气中氧气体积分数为20%，则空气中氧气的体积=。
5．（ 2025浙江绍兴·期末）用图甲所示的装置“测量空气中氧气的体积分数”，选用红磷是否是最适宜的药品？为探究此问题，科学兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性；
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷；
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况；
④用白磷替换红磷重复步骤①~③；
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①~③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）红磷在空气中燃烧的现象是： ；
（2）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置气密性 （选填：“良好”或“不好”）；
（3）装置甲中225毫升集气瓶中装入25毫升的水，量筒内装有40毫升水，用红磷做实验，根据图丙的实验数据，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升；
（4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，选用哪种药品最合适？请说明理由： 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）产生大量白烟
（2）不好
（3）12
（4）食品脱氧剂；食品脱氧剂能将密闭容器内的氧气几乎耗尽，使测量结果更准确
【详解】（1）红磷在空气中燃烧的现象是产生大量白烟；
（2）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置气密性不好；
（3）集气瓶内空气的体积为225mL-25mL=200mL，从图丙可知，红磷燃烧后氧气体积分数约变为7%，空气中氧气的初始体积分数约为21%，所以消耗氧气的体积分数为21%-7%=14%。则消耗氧气的体积为200mL×14%=28mL。量筒内原来装有40mL水，消耗的氧气体积等于进入集气瓶中水的体积，所以实验结束后量筒内剩余的水为40mL-28mL=12mL；
（4）从图丙的实验数据可以看出，食品脱氧剂能将容器内的氧气几乎耗尽，使氧气体积分数降低到很低的值。而红磷和白磷燃烧后，容器内仍残留有一定量的氧气。用图甲装置测量空气中氧气的体积分数时，为了使测量结果更准确，应选用能将氧气尽可能耗尽的试剂。所以选用食品脱氧剂最合适，理由是食品脱氧剂能将密闭容器内的氧气几乎耗尽，使测量结果更准确。
6．（ 2025浙江杭州·开学摸底）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）图I实验中可以推测氮气具有的性质是 （写出2点）。
（2）图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。
（4）细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量，请评价该同学说法是否合理并说明原因 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）难溶于水，不支持燃烧
（2）③①②④
（3）1
（4）不合理，理论上消耗11ml的氧气大于注射器活塞的起始刻度10ml，无法正常测量消耗氧气的真实体积
【详解】（1）红磷在空气中燃烧，消耗氧气，剩余气体主要是氮气，红磷熄灭说明氮气不支持燃烧；水进入集气瓶约占空气体积的后不再进入，说明氮气难溶于水。所以氮气具有的性质是不支持燃烧、难溶于水；
（2）进行图 Ⅱ 实验时，首先要将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图 Ⅱ 中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管（③）；然后点燃酒精灯使红磷燃烧（①）；燃烧结束后，撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹（②）；最后读取注射器活塞的数据（④）。所以正确的实验操作顺序是③①②④；
（3）空气中氧气约占空气总体积的，图 Ⅱ 中空气的总体积为45mL，那么氧气的体积为45mL×=9mL，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约10mL 9mL=1mL，活塞最终停在约1 mL刻度处；
（4）该同学说法不合理，当注射器活塞起始刻度不变时，不用夹紧弹簧夹，整个装置内空气总体积=45mL+10mL=55mL，理论上消耗氧气的体积55mL×=11mL，大于注射器活塞的起始刻度10ml，无法正常测量消耗氧气的真实体积。
7．（ 2025浙江绍兴·期中）某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量（如图所示），选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷放入试管后，用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹，观察现象。（中间的连接管内空气体积忽略不计）
（1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处，然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处，该操作的主要目的是 。
（2）若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在 mL刻度处。
【拓展与延伸】老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图2）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。
（3）X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示 的变化趋势。
（4）结合Y，Z两条曲线，解释图3中AB段压强变化的原因是 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】 检查装置气密性 10 温度 白磷燃烧放出的热量导致压强增大的幅度大于减少的气体导致压强减小的幅度
【详解】（1）测定空气中氧气含量时，要保证装置的气密性良好，且结合操作可知，目的为检查装置气密性；
（2）红磷燃烧消耗氧气，则打开弹簧夹后，由于试管中的气体减小，压强减小，注射器的空气会进入试管中，且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积，而氧气约占空气体积的五分之一，则50mL的试管中氧气的体积为50mL×＝10mL，则若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处；
（3）由于红磷燃烧放热，而熄灭后装置中的温度又慢慢降低，而氧气含量先不断减小，后不变，则结合图可知，Y曲线先升高后降低，表示温度；
（4）由于Z曲线先减小，则表示氧气的含量，由图可知，刚开始时，红磷燃烧放出大量的热，则会使装置中的压强增大，虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小，但由于增大幅度大于减小幅度，则AB段压强增大。
8．（ 2025浙江嘉兴·期末）某小组同学用红磷测定空气中氧气的含量，装置如图所示。
（1）本实验的原理是利用红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，待充分冷却后，集气瓶内压强将 ，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积。
（2）以下是本实验的关键步骤，正确的操作顺序是 。（填序号）
①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水；③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹；④将集气瓶剩余的容积分成5等份，做好记号。
（3）实验后的交流过程中，某同学提出，将装置中的红磷换成铁丝也可以达到实验目的，你是否认同？并说明理由： 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）减小
（2）②④①③
（3）不认同，因为细铁丝在空气中不能燃烧
【详解】（1）红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，容器内气体减少，待充分冷却后，集气瓶内压强将减小，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积；
（2）进行红磷测定空气中氧气含量实验时，首先要检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果，然后在集气瓶中加入少量水，一是可以吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气，二是可以降低瓶内温度，所以②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水应排在首位；接着④将集气瓶剩余的容积分成 5 等份，做好记号，便于后续观察进入水的体积；再①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞，进行红磷燃烧实验；最后③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹，观察进入水的体积。所以正确的操作顺序是②④①③；
（3）不认同。因为铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗空气中的氧气，所以不能用铁丝代替红磷来测定空气中氧气的含量。
专项2：创新装置*综合探究与图像分析
核心解题上分点
1、实验思路：消耗 O →压强减小→通过体积变化 / 压强变化 / 数据图像计算氧气体积分数。
2、常用药品：红磷、白磷、铁粉、铜丝等，只与 O 反应，不生成气体；铁粉类利用缓慢氧化，更精准。
3、图像题关键：看起点、拐点、终点，压强 / 体积下降部分即为消耗的 O 。
4、创新装置优点：更环保、误差更小、气密性更好、可连续读数。
5、计算通用式：O % = 减少的气体体积（或压强）÷ 装置内原有空气总体积 × 100%
1．（2025浙江金华·期中）如图甲和乙为某兴趣小组分别用红磷和铁粉除氧剂来测定空气中氧气体积分数的探究实验。其中红磷需要用酒精灯点燃后，再伸入集气瓶中。铁粉除氧剂直接涂抹在集气瓶壁，铁粉除氧剂中的其他成分不干扰实验。
（1）写出检查图甲所示装置气密性的具体操作 。
（2）图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹K，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
（3）实验结束后发现，两个集气瓶中的水量不同，于是借助数字传感器，测得图甲实验、图乙实验中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、丁所示。请结合数据，从实验结果的精确度，说明选择哪种实验药品更为合理： 。
（4）由图丙中的数据计算得知，红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的，而实际操作中发现进入的水量约为，请分析可能的原因 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】 双手捂住集气瓶，观察导管口是否有气泡冒出，松手后，导管口是否形成一段稳定的水柱 氧气被消耗，集气瓶内气体压强小于外界大气压 铁粉除氧剂；由图丁可知铁粉反应后集气瓶中的氧气几乎耗尽，而红磷中还有8.6%（合理即可） 红磷点燃伸入集气瓶的过程中时，部分空气受热膨胀逸出，最终导致瓶内气压减小更多，吸入的液体量增加（合理即可）
【详解】（1）检查图甲装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：双手捂住集气瓶，观察导管口是否有气泡冒出，松手后，导管口是否形成一段稳定的水柱；
（2）红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是集气瓶中氧气消耗，气压减小；
（3）根据图丙、图丁的数据分析可知，利用铁粉除氧剂测定方法更准确，判断依据是：由图丁可知铁粉反应后集气瓶中的氧气几乎耗尽，而红磷中还有8.6%；
（4）由图丙中的数据计算得知，红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的，而实际操作中发现进入的水量约为，说明进入的水较多，即气体减少得更多；原因可能是：红磷点燃伸入集气瓶的过程中时，部分空气受热膨胀逸出，最终导致瓶内气压减小更多，吸入的液体量增加。
2．（ 2025浙江温州·期中）科学小组开展“测定空气中氧气含量”的课外实践研究，通过改进教材实验装置使实验步骤少且更环保，实验步骤如下。
步骤Ⅰ.按改进后的实验图连接装置并检查装置气密性：将注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞静止时处于20mL，再将活塞a向左拉一段距离后松手，观察到_______，证明装置气密性良好。（活塞与内壁间的摩擦忽略不计）
步骤Ⅱ.向玻璃管中加入红磷，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器。
请回答下列问题：
（1）补充Ⅰ中的内容： 。
（2）该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由 。
（3）已知玻璃管中空气体积是30mL，根据表格中的数据计算空气中氧气的体积分数 。
（4）若计算结果偏小，可能的原因是 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）活塞 a 会回到原位置
（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，无法通过压强差来测定空气中氧气含量
（3）19%
（4）红磷量不足/装置漏气/未冷却至室温就读数
【详解】（1）活塞 a 回到原位置。因为将注射器 b 的活塞推至底端，注射器 a 的活塞静止时处于20mL，再将活塞 a 向左拉一段距离后松手，若装置气密性良好，由于装置内气压作用，活塞 a 会回到原位置；
（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，无法通过压强差来测定空气中氧气含量；
（3）反应前玻璃管和注射器 a 内空气总体积为30mL+20mL=50mL，反应后注射器 a 内剩余气体体积为10.5mL，则消耗氧气的体积为20mL 10.5mL=9.5mL。 所以空气中氧气的体积分数为；
（4）计算结果偏小，可能的原因是①红磷量不足，导致氧气没有被完全消耗；②装置漏气，使外界空气进入装置，导致压强差减小；③未冷却至室温就读数，此时气体受热膨胀，使进入注射器 a 内水的体积偏小，从而导致计算结果偏小。
3．（ 2025浙江等地）小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。
查阅资料得知：①白磷的着火点是，当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续燃烧；②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下：①拉动注射器，检查装置气密性；②将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；③打开集气瓶塞子，往瓶中倒满的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；④打开和，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭，发现瓶中白磷燃烧；⑤待整个装置冷却至室温时，打开发现注射器中的水剩余毫升。
（1）步骤①若观察到注射器活塞回到原处，则证明该装置气密性 （填“良好”或“不好”）。
（2）结合步骤 （填序号），说明白磷燃烧需要氧气。
（3）该实验得出空气中氧气的体积分数为 （用含有的公式来表示）。
（4）小科多次重复上述实验，得到空气中氧气的体积分数都大于。为了减小误差应该如何改进上述操作？ 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）良好
（2）③、④/④、③
（3）
（4）将温度恢复至时再读取体积
【分析】白磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，容器内体积减小，减少的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【详解】（1）步骤①中，拉动注射器，改变了装置内的压强；若装置气密性良好，当松开注射器后，装置内压强会恢复到原来状态，注射器活塞会回到原处；若观察到注射器活塞回到原处，则证明该装置气密性良好；
（2）步骤②中，将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，此时白磷不燃烧，因为瓶内虽有空气，但温度未达到白磷着火点（40° C）；
步骤③中，往瓶中倒满80° C的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧，此时温度达到了白磷着火点，但瓶内氧气被热水排出，白磷没有与氧气接触；
步骤④中，打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当瓶中液面低于燃烧匙底部，白磷与空气（氧气）接触，此时白磷燃烧；
结合步骤②③④，步骤②③白磷不燃烧，步骤④白磷燃烧，对比可知白磷燃烧需要氧气。所以结合步骤③④，说明白磷燃烧需要氧气；
（3）开始通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时白磷开始燃烧，说明此时瓶内空气体积为V1毫升（因为水被抽出，空气占据了原来水的空间）；待整个装置冷却至室温时，打开K2发现注射器中的水剩余V2毫升，说明消耗的氧气体积为(V1 V2)毫升；空气中氧气的体积分数=。
（4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是80℃的热水冷却至室温时体积缩小，导致测定的氧气体积偏大，从而导致测得空气中氧气的体积分数远大于21%；为了减小误差需将温度恢复至时再读取体积V2。
4．（ 2025浙江湖州·学业考试）某同学利用“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭、食盐等）来测定空气中氧气的体积分数，装置如图所示。
Ⅰ．实验用品：直径为的通用空笔芯、直尺、暖宝宝贴、红墨水。
Ⅱ．实验步骤：
①取两支直径为的通用空笔芯，拆开笔头，向其中一支笔芯管尾注入一滴红墨水（封住笔芯管口），轻轻吹动红墨水到指定刻度，另一支作对比。
②在笔头与笔芯连接处采用一定方法填充厚的“暖宝宝贴”内容物，右侧空间用实心物体（不与空气反应）填充后再次装好笔头，记录时间及对应的红墨水柱移动距离。
③重复上述步骤，在笔头与笔芯连接处分别填充厚的“暖宝宝贴”内容物，注意确保每次实验开始时笔芯中空气柱的体积相同。记录时间及对应的红墨水柱移动距离，统计并处理实验数据如图所示。
（1）本实验中铁粉等与氧气的反应属于 （选填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”）。
（2）确保每次实验时笔芯中空气柱体积相同的操作方法是 。
（3）实验中测得的氧气体积分数为 。
（4）与课本实验相比，本实验的主要优点是 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）缓慢氧化
（2）向笔芯管尾注入一滴红墨水，轻轻吹动红墨水保持红墨水到填充的暖宝宝内容物左端的刻度距离相同
（3）20%
（4）装置简单、操作简便、环保
【详解】（1）暖宝宝贴中的铁粉等与氧气反应，过程比较缓慢，不像燃烧那样剧烈，没有发光、瞬间产生大量热等剧烈现象，所以本实验中铁粉等与氧气的反应属于缓慢氧化；
（2）从实验步骤可知，在向笔芯管尾注入一滴红墨水后，轻轻吹动红墨水到指定刻度，这样就能确保每次实验开始时笔芯中空气柱的体积相同。所以操作方法是 向笔芯管尾注入一滴红墨水，轻轻吹动红墨水保持红墨水到填充的暖宝宝内容物左端的刻度距离相同；
（3）由图像可知，5cm空气柱中，水柱移动最大距离（h)约为10mm=1cm；
假设笔芯的横截面积为S，开始时空气柱的长度(L )为5cm，则空气柱体积V=SL。
红墨水柱移动的体积（即消耗氧气的体积）V氧=Sh。
空气中氧气体积分数=；
（4）本实验优点：装置简单：只用到空笔芯、直尺、暖宝宝贴、红墨水等常见物品，不需要像课本实验那样使用集气瓶、燃烧匙、导管等复杂装置；操作简便：步骤相对简单，如填充暖宝宝贴内容物、记录红墨水柱移动距离等操作容易进行；环保：实验过程中没有有害物质排放，对环境友好。
5．（ 2025浙江金华·月考）某科学兴趣小组对“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，调节右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。然后向右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，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）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为氧气量减少导致的气压变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）温度升高导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”，若过早打开活塞会导致结果 。（填“偏大”，“偏小”或“不变”）
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”）。
（4）上述实验中使用的红磷应为足量，目的是 。红磷可以用试剂 （选填“铁粉”、“硫粉”或“碳粉”）替代。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）小于
（2）偏小
（3）V1-V3
（4） 将集气瓶内的氧气完全消耗 铁粉
【详解】（1）红磷燃烧时，一方面消耗氧气，使气体量减少，气压减小；另一方面燃烧放出大量的热，使气体受热膨胀，气压增大。开始一段时间集气瓶内气体压强上升，说明温度升高导致的气压增大程度大于氧气量减少导致的气压减小程度，即氧气量减少导致的气压变化量小于温度升高导致的气压变化量；
（2）若过早打开活塞，此时集气瓶内温度还未冷却到室温，气体处于膨胀状态，压强较大，进入集气瓶中的水会偏少，导致测量的氧气含量 偏小；
（3）实验前集气瓶内气体体积为V1，待集气瓶内的水面不再上升时，此时集气瓶内剩余气体体积为V2；然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内气体压强恢复到初始状态，气体体积为V3，V1 V3就是被消耗的氧气的体积，所以集气瓶中减少的氧气体积为 V1 V3；
（4）探究空气中氧气体积分数实验中红磷的应该足量，目的是把集气瓶中的氧气耗尽；硫粉和碳粉和氧气反应分别产生二氧化硫气体和二氧化碳气体，会导致装置中反应前后气压基本不变，无法完成实验；铁粉在空气中和氧气反应的产物为固体，可以代替红磷完成实验。
6．（ 2025浙江杭州·期末）小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进，设计图乙实验装置进行实验，一开始活塞停在10毫升处。（选用容积为30毫升的试管作反应容器）请你对比分析图甲、图乙实验，回答：
（1）图甲实验的原理是 。
（2）完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能的原因： 。
（3）图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。
（4）实验后，小科换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）、白磷代替红磷测量氧气体积分数，根据测量结果如图丙所示，之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1）红磷燃烧消耗氧气，生成物为固体，集气瓶内压强减小，小于大气压，水被压入集气瓶内（合理即可）
（2）红磷不足（合理即可）
（3）4
（4）食品脱氧剂：几乎能将氧气耗尽，实验结果更准确，且不用点燃，实验操作更方便（合理即可）
【详解】（1）在点燃的条件下，足量的红磷燃烧生成五氧化二磷固体，可以耗尽装置内的氧气，冷却至室温后，装置内的压强减少，打开止水夹，烧杯的水进入集气瓶，且进入的水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，由此可以得出氧气约占空气体积五分之一的结论；
（2）完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因是红磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数；
（3）氧气约占空气体积的五分之一，则30mL空气中氧气的体积为30mL×=6mL，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL刻度处慢慢前移到约10mL-6mL=4mL处；
（4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，①会选择食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，测定结果更精确；②会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短；③会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
7．（ 2025浙江温州·期中）科学兴趣小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。
（1）根据图1回答问题：
①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是 ；
②实验过程中白磷要足量的原因 。
（2）请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因 。
（3）为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因 。
【知识点】空气中氧气体积含量的测定
【答案】（1） 不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差且能防止生成的五氧化二磷进入空气中污染环境 完全消耗空气中氧气，使实验结果更准确
（2）气压下降先快后慢；随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低；
（3）AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大
【详解】（1）①利用铜丝的导热性，可以直接在集气瓶中将白磷点燃，这样做的好处有：不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差且能防止生成的五氧化二磷进入空气中污染环境；
②实验过程中白磷要足量的原因完全消耗空气中氧气，使实验结果更准确；
（2）CD段气压变化的规律是气压下降先快后慢，其原因是随着氧气消耗，内部气体减少，气压降低；反应结束后，不再放出热量，温度降低，内部气压也随着降低；
（3）EF段比AB段对应的气压值要低，其原因是AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大。【学霸培优】浙教版（2024版）八年级科学下册·专题
专题1：空气中氧气含量的测定（经典常考题）
专项1：经典装置*原理与误差分析
核心计算 & 答题上分点
1、实验原理：红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使装置内压强减小，烧杯中水倒吸入集气瓶。
2、氧气体积分数计算公式：氧气的体积分数 = 倒吸入水的体积 ÷ 集气瓶内空气总体积 × 100%
3、关键结论：进入水的体积≈消耗氧气体积，空气中氧气约占总体积的 1/5（20%）。
4、误差分析： 测得结果偏小：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹。
测得结果偏大：止水夹未夹紧、燃烧匙伸入过慢。
1．（2025浙江温州·期中）小明学习完书本中“空气中氧气体积分数的测定”实验后，他利用家中常见物品尝试自主测定空气中氧气的体积分数。查阅资料得知：暖宝宝里含有铁粉，其中的铁粉在潮湿环境中会与氧气反应生成氧化铁固体，从而消耗氧气。小明利用如图装置开始实验。
（1）实验前需检查该装置的气密性，小明将注射器的头部用橡皮塞封住，接下来他该如何操作 。
（2）小明将包裹铁粉的湿润滤纸置于注射器内壁，观察并记录活塞初始刻度为a毫升。等待一段时间，直到活塞不再移动后，记录此时刻度为b毫升。则空气中氧气的体积分数为 。
（用字母表示）
（3）经过多次实验，小明发现测得的氧气体积分数总小于，请帮助他分析原因 。
2．（2025浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验：
步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。
步骤二：将____（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。
步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答：
（1）将步骤二补充完整。
（2）图乙中a-c段气压上升的原因是 。
（3）图乙中的e点对应的实验操作是 。
（4）实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是____
A．步骤一中加入的水太多
B．加入的红磷量不足
C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹
D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹
3．（2025浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。
（1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 ________mL。
（2）图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 ________（选填“温度”或“氧气浓度”）。
（3）若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 ________（选填“大”或“小”）。
（4）科学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图丙所示，下列说法正确的是 ________填字母）。
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应
C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高
4．（2025浙江台州·期末）为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，某同学利用如图装置进行如下实验。
（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
②往圆柱形容器内注满水，装入试剂并打开止水夹B、D，待容器中的水排尽后关闭止水夹B，打开导管C的密封塞，将带火星的木条通过导管C伸入容器内，观察现象并记录。
③再次往圆柱形容器内注水，调节水位高度分别至刻度“1~10”，重复步骤②。
获得部分数据如表：
容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 … ？ … 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮
（1）仪器A的名称是 。
（2）发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是 。
（3）若试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 （选填“大”或“小”）。
（4）若忽略试管内残留的空气影响，根据上述实验结果，能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”，其对应氧气体积分数为 %。
5．（2025浙江绍兴·期末）用图甲所示的装置“测量空气中氧气的体积分数”，选用红磷是否是最适宜的药品？为探究此问题，科学兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性；
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷；
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况；
④用白磷替换红磷重复步骤①~③；
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①~③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）红磷在空气中燃烧的现象是： ；
（2）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置气密性 （选填：“良好”或“不好”）；
（3）装置甲中225毫升集气瓶中装入25毫升的水，量筒内装有40毫升水，用红磷做实验，根据图丙的实验数据，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升；
（4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，选用哪种药品最合适？请说明理由： 。
6．（2025浙江杭州·开学摸底）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）图I实验中可以推测氮气具有的性质是 （写出2点）。
（2）图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL刻度处才停止。
（4）细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量，请评价该同学说法是否合理并说明原因 。
7．（2025浙江绍兴·期中）某同学利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量（如图所示），选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷放入试管后，用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束后等到试管冷却后松开弹射夹，观察现象。（中间的连接管内空气体积忽略不计）
（1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至17mL处，然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处，该操作的主要目的是 。
（2）若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在 mL刻度处。
【拓展与延伸】老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图2）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图3所示。
（3）X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示 的变化趋势。
（4）结合Y，Z两条曲线，解释图3中AB段压强变化的原因是 。
8．（2025浙江嘉兴·期末）某小组同学用红磷测定空气中氧气的含量，装置如图所示。
（1）本实验的原理是利用红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，待充分冷却后，集气瓶内压强将 ，在大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即等于被消耗的氧气的体积。
（2）以下是本实验的关键步骤，正确的操作顺序是 。（填序号）
①用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；②检查装置气密性，然后在集气瓶中加入少量水；③火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却至室温后，打开弹簧夹；④将集气瓶剩余的容积分成5等份，做好记号。
实验后的交流过程中，某同学提出，将装置中的红磷换成铁丝也可以达到实验目的，你是否认同？并说明理由： 。
专项2：创新装置*综合探究与图像分析
核心解题上分点
1、实验思路：消耗 O →压强减小→通过体积变化 / 压强变化 / 数据图像计算氧气体积分数。
2、常用药品：红磷、白磷、铁粉、铜丝等，只与 O 反应，不生成气体；铁粉类利用缓慢氧化，更精准。
3、图像题关键：看起点、拐点、终点，压强 / 体积下降部分即为消耗的 O 。
4、创新装置优点：更环保、误差更小、气密性更好、可连续读数。
5、计算通用式：O % = 减少的气体体积（或压强）÷ 装置内原有空气总体积 × 100%
1．（2025浙江金华·期中）如图甲和乙为某兴趣小组分别用红磷和铁粉除氧剂来测定空气中氧气体积分数的探究实验。其中红磷需要用酒精灯点燃后，再伸入集气瓶中。铁粉除氧剂直接涂抹在集气瓶壁，铁粉除氧剂中的其他成分不干扰实验。
（1）写出检查图甲所示装置气密性的具体操作 。
（2）图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹K，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
（3）实验结束后发现，两个集气瓶中的水量不同，于是借助数字传感器，测得图甲实验、图乙实验中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、丁所示。请结合数据，从实验结果的精确度，说明选择哪种实验药品更为合理： 。
（4）由图丙中的数据计算得知，红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的，而实际操作中发现进入的水量约为，请分析可能的原因 。
2．（2025浙江温州南浦实验·期中）科学小组开展“测定空气中氧气含量”的课外实践研究，通过改进教材实验装置使实验步骤少且更环保，实验步骤如下。
步骤Ⅰ.按改进后的实验图连接装置并检查装置气密性：将注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞静止时处于20mL，再将活塞a向左拉一段距离后松手，观察到_______，证明装置气密性良好。（活塞与内壁间的摩擦忽略不计）
步骤Ⅱ.向玻璃管中加入红磷，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器。
实验前 实验后
a中气体体积/mL 20 10.5
b中气体体积/mL 0 0
请回答下列问题：
（1）补充Ⅰ中的内容： 。
（2）该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由 。
（3）已知玻璃管中空气体积是30mL，根据表格中的数据计算空气中氧气的体积分数 。
（4）若计算结果偏小，可能的原因是 。
3．（2025浙江等地）小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。
查阅资料得知：①白磷的着火点是，当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续燃烧；②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下：①拉动注射器，检查装置气密性；②将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；③打开集气瓶塞子，往瓶中倒满的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；④打开和，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭，发现瓶中白磷燃烧；⑤待整个装置冷却至室温时，打开发现注射器中的水剩余毫升。
（1）步骤①若观察到注射器活塞回到原处，则证明该装置气密性 （填“良好”或“不好”）。
（2）结合步骤 （填序号），说明白磷燃烧需要氧气。
（3）该实验得出空气中氧气的体积分数为 （用含有的公式来表示）。
（4）小科多次重复上述实验，得到空气中氧气的体积分数都大于。为了减小误差应该如何改进上述操作？ 。
4．（2025浙江湖州·学业考试）某同学利用“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉、活性炭、食盐等）来测定空气中氧气的体积分数，装置如图所示。
Ⅰ．实验用品：直径为的通用空笔芯、直尺、暖宝宝贴、红墨水。
Ⅱ．实验步骤：
①取两支直径为的通用空笔芯，拆开笔头，向其中一支笔芯管尾注入一滴红墨水（封住笔芯管口），轻轻吹动红墨水到指定刻度，另一支作对比。
②在笔头与笔芯连接处采用一定方法填充厚的“暖宝宝贴”内容物，右侧空间用实心物体（不与空气反应）填充后再次装好笔头，记录时间及对应的红墨水柱移动距离。
③重复上述步骤，在笔头与笔芯连接处分别填充厚的“暖宝宝贴”内容物，注意确保每次实验开始时笔芯中空气柱的体积相同。记录时间及对应的红墨水柱移动距离，统计并处理实验数据如图所示。
（1）本实验中铁粉等与氧气的反应属于 （选填“缓慢氧化”或“剧烈氧化”）。
（2）确保每次实验时笔芯中空气柱体积相同的操作方法是 。
（3）实验中测得的氧气体积分数为 。
（4）与课本实验相比，本实验的主要优点是 。
5．（2025浙江金华·月考）某科学兴趣小组对“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，调节右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。然后向右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，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）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为氧气量减少导致的气压变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）温度升高导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”，若过早打开活塞会导致结果 。（填“偏大”，“偏小”或“不变”）
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”）。
（4）上述实验中使用的红磷应为足量，目的是 。红磷可以用试剂 （选填“铁粉”、“硫粉”或“碳粉”）替代。
6．（2025浙江杭州·期末）小科在做教材“测定空气里氧气含量”实验如图甲后进行改进，设计图乙实验装置进行实验，一开始活塞停在10毫升处。（选用容积为30毫升的试管作反应容器）请你对比分析图甲、图乙实验，回答：
（1）图甲实验的原理是 。
（2）完成图乙实验后，发现测得空气中氧气的含量偏小，写出其中1个可能的原因： 。
（3）图乙实验中，当试管冷却后，打开弹簧夹，注射器活塞从10mL 刻度处慢慢前移到约 mL 刻度处才停止。
（4）实验后，小科换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）、白磷代替红磷测量氧气体积分数，根据测量结果如图丙所示，之后测量氧气体积分数你会选用哪种药品并说明理由 。
7．（2025浙江温州·期中）科学兴趣小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。
（1）根据图1回答问题：
①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是 ；
②实验过程中白磷要足量的原因 。
（2）请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因 。
（3）为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因 。
