6.(选做题)某兴趣小组的同学以测定空气中氧气的含量为课题进行了项目式探究。
【任务一】回顾拉瓦锡对空气成分的探究。
(1)二百多年前,法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由组成的结论。
【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量。
【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1:制作滤纸袋,在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭,固定在橡胶塞上,塞紧橡胶塞；
步骤2:调节右管高度,使两管液面相平,将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为X cm；
步骤3:当左管液面不再上升后,调节右管高度,使两管液面相平,将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。
(2)步骤2先调节右管高度,使两管液面相平后再记录数据的原因是。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为$\dfrac{X-Y}{X}$(用含X、Y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比,优点是。

6. (1) 氮气和氧气
(2) 使压强平衡,结果更准确
(3) $\dfrac{X-Y}{X}×100\%$
(4) 误差小,更环保(合理即可)

【分析】
本题围绕空气中氧气含量的测定展开，分为化学史回顾和实验探究两部分。(1)问考查拉瓦锡的实验结论，属于记忆类知识点；(2)问需理解实验中压强对体积测量的影响，调节液面相平是为了平衡压强，保证体积测量准确；(3)问根据实验前后液面变化计算氧气体积分数，核心是明确消耗氧气体积与初始空气体积的关系；(4)问对比不同测定方法的优缺点，需分析装置的密闭性、环保性等。
【解析】
(1) 二百多年前，拉瓦锡通过实验得出空气由氮气和氧气组成的结论，故填氮气和氧气。
(2) 调节右管高度使两管液面相平，是为了让装置内的压强与外界大气压相等，避免压强差对气体体积测量产生影响，从而使实验结果更准确。
(3) 初始时左管内空气体积为$X\ \mathrm{cm}$，铁锈蚀消耗氧气后，左管液面上升，最终液面距顶部为$Y\ \mathrm{cm}$，则消耗氧气的体积为$X-Y$，因此空气中氧气的体积分数为$\dfrac{X-Y}{X}×100\%$。
(4) 教材中红磷燃烧法需要点燃红磷，操作中可能因伸入集气瓶过慢导致气体逸出，且生成的五氧化二磷有毒，污染环境；该装置利用铁锈蚀消耗氧气，在密闭环境中进行，无需点燃，更环保，且装置密闭性好，误差更小。
【答案】
(1) 氮气和氧气；(2) 使压强平衡，结果更准确；(3) $\dfrac{X-Y}{X}×100\%$；(4) 误差小，更环保（合理即可）
【知识点】
空气中氧气含量测定、铁锈蚀应用、实验误差分析
【点评】
本题结合化学史与实验探究，考查空气中氧气含量测定的核心原理，同时要求学生对比不同实验方案的优缺点，既考查基础知识点，又培养实验评价能力，是一道中等难度的探究题。
【难度系数】
0.5