《2025年普通高中招生考试复习指导化学张掖专版》

6.(2024·四川成都)空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：
1. 红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃。
2. 相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3. 相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$。
(1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是________________，产生该现象的原因是________________________。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。




(2)主要步骤如下，正确的顺序为__________(填序号)。
①弹簧夹夹紧乳胶管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
(3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是________。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05％上升到9.26％，原因可能是______________________________。
(5)图5中BC段压强增大，原因是__________。计算白磷消耗的氧气占空气体积的________％(精确到0.01％)。
【反思与交流】
(6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是______________________。
(7)上述实验中汞、红磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有________(写一种)。

答案：
(1)汞液面上升 汞与氧气反应，玻璃钟罩内气体减少，气压减小
(2)④①③②
(3)氮气(或$N_{2}$)
(4)反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀
(5)反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
(6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷的着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完
(7)铜粉(合理即可)