【推荐1】人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。

探究一：某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
(1)如图所示装置和药品进行实验，反应的化学式表达式是： _____ 。
(2)小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是： _____ 。
(3)小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是 _____ 。
(4)小组内同学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，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是： ______ 。
探究二：以下是该小组探究影响H₂O₂溶液反应速率部分因素的相关实验数据。

实验序号	H2O2溶液浓度%	H2O2溶液体积/mL	温度/℃	MnO2的用量/g	收集氧气的体积/mL	反应所需的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

(1)写出实验室用H₂O₂溶液和MnO₂混合制氧气的化学式表达式： ________ 。
(2)通过实验①和②对比可知，化学反应速率与 _____ 有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是： _____ 。
(3)通过上述实验 ____ (填“能”或“不能”)说明使用MnO₂可以加快H₂O₂溶液反应速率。

【推荐2】某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。

【提出问题】 足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄火后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】 猜想①： 有氧气剩余            猜想②： 无氧气剩余
【实验验证】 该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧是提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
(1)写出磷燃烧的化学方程式______。
(2)根据上述实验现象，得出的结论是： 猜想______正确。
(3)课本上用红磷燃烧的方法______（填“能”或“不能”精确地测定空气中氧气的含量。
(4)图1装置中水的作用是______。
【拓展延伸】 图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
(5)图2中______（填“A、B、C、D、E”） 点时红磷燃烧熄灭。
(6)图2中CD段气压增大的主要原因是______。
【反思与评价】
(7)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，气压减小的的主要原因是______，并且得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：______（填物质名称） 在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧，写出化学方程式______。

【推荐3】科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”进行了实验探究，并基于证据进行推理分析。
某同学利用如图1所示装置进行实验，步骤如下：

①用弹簧夹夹紧胶皮管。
②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。
③红磷熄灭，冷却至室温，打开弹簧夹。
④观察并记录水面的变化情况。多次实验发现，集气瓶内水平面上升始终小于集气瓶容积的1/5
(1)请写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：___________。
小组同学利用图2装置结合现代传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图3所示。

(2)其中Y曲线代表的是___________(填“温度”或“氧气浓度”)的变化趋势。
(3)结合图3中X、Y两条曲线，解释BC段压强变化的原因是___________；实验结束打开弹簧夹的过程，对应的是压强曲线中的___________段。
(4)据图可知，燃烧红磷法测定结果不够准确的原因是___________。
(5)结合你的知识积累，若要寻找红磷的替代物测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是______。

【推荐1】为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。
I.用图1装置进行实验，图2是用该装置测得的红磷燃烧过程中瓶内压强、温度和氧气浓度
分别与时间的关系图。
   
实验步骤如下：
①检查装置气密性：
②在瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份：
③用弹簧夹夹紧胶皮管：
④点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象：
⑤待红磷熄灭后，冷却至室温：
⑥打开弹簧夹，观察现象。
(1)红磷燃烧的化学方程式为_________。
(2)曲线Y表示_________（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。
(3)图2中反应开始时瓶中压强瞬间变大的原因是_________。
(4)上述步骤中，导致图2中压强曲线DE段气压变化的是步骤_________（填序号）。
Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。甲组用如图装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据：
   

实验所需的时间/min	0	5	10	30	35	45
量筒中液面的刻度/mL	50	35	27.5	19.7	19.7	19.7

(5)分析表中数据可知，至少经过_________min后，量筒中的液面不再下降。
(6)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为__________。
(7)乙组同学的实验用时45min，结果发现广口瓶中收集到的水约为甲组同学的 ，乙组同学造成实验失误的原因可能是__________。
(8)与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是__________。

【推荐2】空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（如图1）。该实验中选择使用汞的优点有______。
A．实验过程中没有污染
B．在汞槽中起到液封的作用
C．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（如图2），当冷却至室温后，集气瓶内剩余气体的成分是______。
A．五氧化二磷
B．主要成分为氮气和氧气
C．纯净的氮气
D．主要成分为氮气的混合气体
兴趣小组的同学用该方法测出的氧气含量常常远低于21％。
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测定空气中氧气的含量会偏小？
【进行猜想】
（1）装置漏气；
（2）______，装置内氧气有剩余；
（3）______；
……
【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测定氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为 8.85％和 3.21％。请从燃烧条件的角度分析产生上述两个结果较大差异的主要原因是：______。
【实验探究1】小华根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（如图3）。
通过 7 天测得的数据计算出空气中氧气的含量为 19.13％。
【实验探究 2】为了加快反应速率，小华通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图 4），8 分钟后测得的数据如下表：

实验前的体积		实验后的体积
集气瓶内空气	烧杯内蒸馏水	烧杯内剩余蒸馏水
131mL	90.0mL	63.6mL

请计算出空气中氧气含量为______（计算结果保留一位小数）。
【结论与反思】通过上述实验探究，选择______（填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿主要成分为 Cu₂(OH)₂CO₃]。若将图 3 装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由______。

【推荐3】某研究小组用如图所示装置，探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
   
【提出猜想】
猜想1：可以代替，因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2：不能代替，因为镁条可能会与空气中的其他成分发生反应
【进行实验】

步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	组装好装置后，打开止水夹，手捂集气瓶，一段时间后，松开手	烧杯中导管口有气泡冒出，松手后，烧杯中导管末端有一段液柱
Ⅱ	关闭止水夹，点燃镁条，迅速伸入集气瓶中，塞好塞子	镁条燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，生成大量白烟，剩余固体为白色带状物还夹杂着极少量淡黄色的固体
Ⅲ	冷却至室温，打开止水夹	烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的

【解释与结论】
（1）步骤Ⅰ的实验目的是_____。
（2）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是_____。
（3）根据实验现象中的_____（写一个即可）可以推测猜想2成立。
①【继续探究】经查阅资料得知氮化镁（Mg₃N₂）为淡黄色的固体，于是小晴猜想镁条还可能会与空气中的_____发生反应；
②【设计实验】她设计实验方案证明自己的猜想_____；
③【实验结论】镁条与氮气反应的化学方程式为：_____；
④【反思与评价】通过上述探究活动，你对燃烧有什么新的认识？_____。

【推荐1】月饼包装袋内常有一包食品脱氧剂。某化学兴趣小组想要探究食品脱氧剂的成分，并用它测定空气中氧气的含量，相关探究过程如下：
[I]食品脱氧剂成分探究
剪开新鲜月饼包装袋，经精细分拣后发现脱氧剂大部分为黑色固体，还有少量白色粉末。
【提出问题】黑色粉末的成分是什么？
【猜想与假设】小组同学议论纷纷：
猜想 1：可能有铁粉；猜想 2：可能有碳粉；猜想 3：可能有铜粉。
【查阅资料】铁有磁性，能被磁铁吸引，而碳粉不能。
（1）小组同学根据打开包装后观察到的现象一致认为猜想 3 不成立，其理由是______；
【探究 1】小组同学根据另两种猜想设计了如下实验方案，请完成下表：

实验步骤	操作及实验现象（假设每步操作均能使物质被完全除去）	实验结论
1	取适量粉末样品，用磁铁吸引，观察到有黑色粉末被吸引	______成立
2	取步骤 1 剩余黑色粉末样品充分灼烧，产生气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊

（2）步骤 2 中石灰水变浑浊的反应符号表达式为______；
【实验反思】经查阅资料，对照实验结论，大家认识到了脱氧剂的脱氧原理是利用了铁与氧气、水反应的特征来吸收包装袋中氧气，从而延长食品的保质期。
【探究 2】同学们经查阅资料，明确了脱氧剂中的白色粉末是硅藻土。硅藻土是一种填充剂，不溶于水，其作用在于吸附水分，为脱氧反应提供水分，同时疏松配料，使氧气易于接触铁粉。
（3）硅藻土疏松多孔，具有吸附性，与实验室常见的______（填物质名称）相似；
（4）如图甲是每克脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图，可知：硅藻土的最佳用量比例是______%（）。

[II]空气中氧气含量测定
为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组利用该食品脱氧剂对课本实验进行创新改造。
【实验步骤】
①取一根玻璃管，用橡胶塞将一端密封；
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，如图乙所示；
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，如图丙所示；
④用刻度尺测量出 AO 段和 AB 段的长度，将数据记录在表格中；

实验次数	AO/mm	AB/mm
1	524.9	109.9
2	526.5	110.5
3	526.0	110.5

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 1 数据，可知空气中氧气体积分数为______（精确到 0.1%）；
【思考讨论】在本实验中，易使测定结果偏小的原因有______（填序号）。
A．脱氧剂粉末用量不足
B．未冷却至室温就读数
C．步骤②中，玻璃管内脱氧剂粉末分布不够紧密，粉末体积偏大，且空气混入缝隙内
D．步骤③中，未将食品脱氧剂粉末均匀分散平铺在玻璃管中，过于紧密集中

【推荐2】某化学小组测定空气中氧气的体积分数。
(1)根据如图回答问题。

①红磷燃烧的化学方程式为_______________________。
②实验过程中发现实验结果偏大，下列原因正确的是(                )
A 红磷过量        B 装置气密性不好      C 将燃着的红磷缓慢伸入瓶内
D 未等装置冷却就打开弹簧夹         E 瓶内预先装了少量水
(2)用四硫化钠(Na₂S₄)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。反应原理为:2Na₂S₄+O₂+2H₂O=8S+4NaOH（氢氧化钠）。小资料：四硫化钠(Na₂S₄)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫（S）和易溶于水的氢氧化钠。
（实验过程）:       
①取足量的四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₁(如图1所示)。

②将该试管插入水中(如图2所示)，拔下橡胶塞，观察到_____________________，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₂。理论上h₂:h₁=______。
③按照①和②再重复实验2次、3次实验数据如下表所示．根据第三次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为________%（结果精确到0.1%）

④若该实验中实际消耗的Na₂S₄质量为10g，则理论上生成的硫的质量为______g(计算结果保留两位小数)

【推荐3】下面是测量空气中氧气体积含量的实验：

（1）实验小组按A装置进行实验后，发现进入集气瓶中水的体积超过总容积的1/5 ，你认为导致这一结果的原因可能是 _____ （填序号）。
A．实验前未将橡胶管夹紧； B．实验前导管中未加满水； C．红磷过量；D．氧气未消耗完； E．点燃的红磷伸入集气瓶速度过慢，使空气膨胀逸出。
（2）因气体受热迅速膨胀，可能出现集气瓶爆裂、橡皮塞冲出等情况，实验小组将A进行了如B的改进，其所加气球的作用是 ________ 。
（3）实验小组又进行反思，B实验可以避免不安全因素，但是测得结果仍然不够准确。未形成真正的隔离体。该实验小组通过查阅资料，选定白磷（与红磷一样是一种磷的单质，燃烧产物也相同）在如图C所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。
[查阅资料]白磷着火燃烧的温度为40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少？
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
[现象分析]
（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 ______ ，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 ____ 燃烧（填“支持”或“不支持”），瓶内剩余气体是 _____ 的氮气（填“纯净”或“不纯净”）。写出白磷在空气中燃烧的文字表达式： _____ 。
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 _________ 。
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是： ____________ ；②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流，导致这个现象发生的原因是： __________ 。