【例 1】下列说法正确的是()
A.空气本来是纯净物,但被污染后变成了混合物
B.矿泉水不是纯净物
C.空气中的稀有气体肯定是纯净物
D.澄清的石灰水是纯净物
思路分析:解本题关键是熟记空气的组成成分。
答案:B
点拨:空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,属于混合物,A 项错误;矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质,属于混合物,B 项正确;空气中的稀有气体有氦气、氖气等多种物质,属于混合物,C 项错误;澄清的石灰水中含有水和氢氧化钙,属于混合物,D 项错误。

B

A选项，空气本身是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的，属于混合物，所以A选项错误；
B选项，矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，所以B选项正确；
C选项，空气中的稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物，所以C选项错误；
D选项，澄清的石灰水是氢氧化钙的水溶液，含有水和氢氧化钙两种物质，属于混合物，所以D选项错误。

【例 2】图甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图(该装置气密性良好,$p_{0}$是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是()

①$a$点时反应刚好停止
②$c$点时反应刚好停止
③红磷点燃后要迅速放入瓶中
④集气瓶中气压瞬间变大是氧气被迅速消耗造成的
⑤$b$、$c$、$d$点集气瓶中所含物质相同
⑥$c$点时集气瓶冷却到初始温度
A.①③④⑥
B.②③④⑥
C.①③⑤
D.③⑤⑥
思路分析:掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理。
答案:C
点拨:①、②:$a$点时气压最大,即放出的热量最多,此时红磷燃烧刚好停止。③:红磷点燃后要迅速放入瓶中,防止伸入过慢导致瓶内气体受热膨胀逸出,使测定结果偏大。④:集气瓶中气压瞬间变大是因为红磷燃烧放出大量的热,装置内的气体受热膨胀。⑤:在$a$点时反应刚好结束,故$b$、$c$、$d$点时集气瓶中所含物质相同。⑥:$d$点时集气瓶内气压不再减小,说明此时集气瓶冷却到初始温度。故①③⑤说法正确。

C

①$a$点时气压最大，红磷燃烧放热使气压增大，反应停止时达到最大气压，之后气压因冷却降低，故①正确。
②$c$点并非反应停止点，反应在$a$点已停止，故②错误。
③红磷点燃后需迅速放入瓶中，防止气体受热膨胀逸出，影响结果，故③正确。
④气压瞬间变大是红磷燃烧放热，气体膨胀所致，非氧气消耗，故④错误。
⑤$b$、$c$、$d$点均在反应结束后，集气瓶中物质相同，故⑤正确。
⑥$d$点气压稳定，说明集气瓶已冷却至初始温度，$c$点并非冷却到初始温度，故⑥错误。
综上，①③⑤正确，选择C选项。

【例 3】如图,某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上,改进了教材中的实验装置Ⅰ,设计出实验装置Ⅱ,据图回答下列有关问题。

(1)装置Ⅰ:在实验过程中,经常出现实验结果偏小的情况,原因可能是,红磷燃烧的文字表达式为。能否用铁丝代替红磷?。理由:。
(2)装置Ⅱ:小组同学测定玻璃管容积$V_{1}为70\space mL$,注射器的活塞实验前停在$30\space mL$处($V_{2}为30\space mL$),按正确操作和有关数据计算,最终得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$,则注射器活塞最终停留在$mL$处。在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是。若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算,则测出氧气占空气含量结果会偏(填“大”或“小”)。
思路分析:本题需从测定空气中氧气含量的实验原理、产生误差的原因以及铁丝在空气中不能燃烧等方面来解题。
答案:(1)红磷量不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹等 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 不能 铁丝不能在空气中燃烧 (2)10 使氧气充分反应 大
点拨:(1)在实验过程中,经常出现实验结果偏小的情况,原因可能是红磷量不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹等;红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷;不能用铁丝代替红磷,是因为铁丝不能在空气中燃烧;(2)最终得出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$,则注射器活塞最终停留在:$30\space mL-(30\space mL+70\space mL)×\frac{1}{5}= 10\space mL$处;在实验加热过程中,缓慢推拉注射器活塞的目的是使氧气充分反应;若实验结束且冷却到室温后没有将气球内的气体全部挤出就读数计算,导致注射器的读数偏小,从而导致计算的氧气体积偏大,则测出氧气占空气含量结果会偏大。

(1) 红磷量不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹；红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷；不能；铁丝不能在空气中燃烧
(2) 10；使氧气充分反应；大

(1) 装置Ⅰ中，实验结果偏小的可能原因包括红磷量不足、装置漏气或未冷却至室温就打开弹簧夹。红磷燃烧的文字表达式为红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。不能用铁丝代替红磷，因为铁丝在空气中无法燃烧。
(2) 装置Ⅱ中，玻璃管容积为$70\space mL$，注射器初始为$30\space mL$，总体积为$100\space mL$。氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，即消耗氧气$20\space mL$，注射器活塞最终停留在$30\space mL - 20\space mL = 10\space mL$处。缓慢推拉注射器活塞的目的是使氧气充分反应。若未将气球内的气体全部挤出就读数，会导致注射器读数偏小，计算的氧气体积偏大，结果偏大。