综合运用·融合
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。小明建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型，如图1所示。同学们运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究（忽略含量很低的其他物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物）。

【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的（填“分离转移”或“反应转化”）。
【操作细节】

(2)检查图2装置气密性的方法是先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管的一端放入水中，，若观察到水中导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好。
(3)按图2装置测定空气中氧气的含量时，弹簧夹最佳打开时间是（填“反应刚结束”或“红磷熄灭并冷却至室温”）时。
【实验改进】
(4)同学们将图2所示装置改进为图3所示装置，写出图3所示装置相比图2所示装置的优点：（写一个）。
【实验反思】
(5)运用上述思维模型，小明又设计了图4所示的实验装置，试猜想铜粉可代替红磷的主要原因：、。
(6)利用图4装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是。

(1) 反应转化
(2) 用手焐集气瓶外壁
(3) 红磷熄灭并冷却至室温
(4) 更环保(合理即可)
(5) 只与空气中的氧气反应、生成物不为气体
(6) 平衡气压，防止橡胶塞弹出

【分析】
本题围绕“两组分混合物含量测定”的思维模型，考查空气中氧气含量测定的相关实验知识，需结合实验原理、操作要点、装置特点逐一分析：
1. 第(1)题：区分“分离转移”（物理分离混合物）和“反应转化”（化学反应转化组分），题目通过化学反应消耗氧气，对应反应转化；
2. 第(2)题：利用气体热胀冷缩原理检查气密性，需通过手捂使瓶内气体受热膨胀，观察导管口现象；
3. 第(3)题：反应刚结束时装置温度高、气体压强大，会导致进水体积偏小，需冷却至室温再开弹簧夹；
4. 第(4)题：图3为密闭装置，可减少污染物逸出，对比图2更环保；
5. 第(5)题：代替红磷的物质需满足“只与氧气反应、生成物为固体”，铜粉符合该要求；
6. 第(6)题：加热时气体膨胀，小气球可缓冲气压，防止橡胶塞弹出。
【解析】
(1) 利用化学物质与氧气发生化学反应消耗氧气，属于思维模型中的反应转化；
(2) 检查装置气密性时，连接仪器后打开弹簧夹，将导管一端放入水中，用手焐集气瓶外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；
(3) 红磷熄灭并冷却至室温时，装置内气体压强稳定，此时打开弹簧夹，进入水的体积能准确反映氧气含量，故最佳时间为红磷熄灭并冷却至室温；
(4) 图3装置为密闭体系，避免了图2中点燃红磷伸入时的污染物逸出，优点为更环保（合理即可）；
(5) 铜粉可代替红磷的原因是：只与空气中的氧气反应，且生成物不为气体，不影响氧气含量的测定；
(6) 加热过程中装置内气体受热膨胀，小气球可平衡气压，防止橡胶塞因压强过大弹出。
【答案】
(1) 反应转化
(2) 用手焐集气瓶外壁
(3) 红磷熄灭并冷却至室温
(4) 更环保(合理即可)
(5) 只与空气中的氧气反应、生成物不为气体
(6) 平衡气压，防止橡胶塞弹出
【知识点】
空气成分的测定、实验装置气密性检查、化学实验方案设计
【点评】
本题结合思维模型考查空气中氧气含量测定的核心实验知识，涵盖原理、操作、装置改进等方面，注重学生对实验细节和原理的理解，是初中化学的重点考点。
【难度系数】
0.6