【典型例题1】如图所示装置可用于探究空气中氧气的含量，下列说法中不正确的是()。
A. 实验时红磷必须足量
B. 点燃红磷前必须事先用弹簧夹夹紧乳胶管
C. 红磷熄灭后应立即打开弹簧夹
D. 冷却至室温后，打开弹簧夹，集气瓶中水面上升

思路导引 红磷熄灭后不能立即打开弹簧夹，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，集气瓶内气体的压强比冷却至室温后的压强大。
答案 C
必备知识 探究空气中氧气含量的实验成功的关键
(1)装置的气密性要良好。
(2)试剂的选择：试剂本身的状态不是气体，且能够在空气中燃烧；在空气中燃烧只能消耗氧气，而不能消耗其他气体，且产物不能为气体。
(3)试剂量的选择：试剂要足量，确保装置中的氧气被完全消耗。
(4)操作：①伸入燃烧匙后塞橡胶塞要快；②待集气瓶冷却后再打开弹簧夹。

C

【分析】
本题考查空气中氧气含量测定实验的操作正误判断，解题思路是结合实验原理（红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小，水进入集气瓶，进入水的体积对应氧气体积），逐一分析各选项的操作要求，判断是否符合实验成功的关键条件。
【解析】
逐一分析选项：
A. 实验时红磷足量，目的是确保完全消耗集气瓶内的氧气，保证实验结果准确，该说法正确。
B. 点燃红磷前夹紧乳胶管，可防止红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀从导管逸出，避免实验结果偏大，该说法正确。
C. 红磷熄灭后不能立即打开弹簧夹，此时集气瓶内气体温度较高、压强较大，水进入集气瓶的体积会偏小，无法准确测定氧气含量，该说法错误。
D. 冷却至室温后，集气瓶内压强减小，打开弹簧夹后水会进入集气瓶，水面上升，该说法正确。因此不正确的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
空气中氧气含量测定、实验操作要点
【点评】
本题围绕空气中氧气含量测定实验的操作细节展开，需牢记实验成功的关键步骤，属于基础实验类题目，侧重对实验原理和操作规范的考查。
【难度系数】
0.6

【即学即练1】
同学们在实验室设计了以下实验，探究空气中氧气的含量。

(1)按图1所示组装好装置，在燃烧匙中放入足量红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，塞紧橡胶塞，待集气瓶后，打开弹簧夹。
(2)图1所示实验选择红磷的原因是，集气瓶中水的作用是。
(3)利用图2装置进行实验，白磷在热水加热的条件下会燃烧，活塞先向移动；若最后测得氧气的含量偏低，除了未充分冷却之外，还可能的原因是。

(1)冷却至室温
(2)红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体 有利于集气瓶内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气
(3)右 白磷的量不足、装置漏气等(合理即可)
【解析】(1)待集气瓶冷却至室温后,打开弹簧夹,如打开弹簧夹过早,瓶内气体处于膨胀状态,会导致流入集气瓶内水的体积偏小。(2)该实验选择红磷的原因是红磷本身是固体,能在空气中燃烧,生成五氧化二磷固体,没有生成新的气体。集气瓶中水的作用是有利于集气瓶内温度的降低,节约了实验的时间,同时能吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气。(3)白磷开始燃烧时,由于燃烧放出大量的热使气体膨胀,压强增大,活塞先向右移动;若最后测得氧气的含量偏低,则应从装置漏气或氧气没有被耗尽等角度考虑。

【分析】
要解决这道关于空气中氧气含量测定的实验题，需明确实验的核心原理：通过可燃物燃烧消耗氧气，使装置内压强减小，进入水的体积即为氧气的体积。解题时需注意实验操作的关键时机、药品选择的依据、实验现象的分析及误差原因的推导：
1. 第(1)问：打开弹簧夹的时机必须是装置冷却至室温，否则气体受热膨胀会导致进水体积偏小，结果不准确；
2. 第(2)问：选择红磷需满足“只消耗氧气、生成物为固体”，这样才能保证瓶内压强变化仅由氧气消耗引起；集气瓶中水的作用是降温及吸收有毒产物；
3. 第(3)问：白磷燃烧放热使气体膨胀，活塞先右移；氧气含量偏低的原因需从“氧气未耗尽、装置漏气”等角度分析。
【解析】
(1) 测定空气中氧气含量时，若未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内气体受热膨胀，会导致流入集气瓶的水体积偏小，测量结果不准确，因此需待集气瓶冷却至室温后打开弹簧夹；
(2) 实验选择红磷的原因：红磷是固体，能在空气中燃烧，且燃烧生成五氧化二磷固体，无新气体生成，可使瓶内压强变化仅由氧气消耗引起；集气瓶中水的作用：吸收热量快速降低瓶内温度，同时吸收生成的有毒五氧化二磷，防止污染空气；
(3) 白磷燃烧时放出大量热，使装置内气体受热膨胀，压强增大，活塞先向右移动；若测得氧气含量偏低，除未充分冷却外，还可能是白磷量不足（未将瓶内氧气完全消耗）、装置漏气（反应后外界空气进入装置，压强变化小）等。
【答案】
(1)冷却至室温；(2)红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；有利于集气瓶内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；(3)右；白磷的量不足、装置漏气等(合理即可)
【知识点】
空气中氧气含量的测定、实验药品选择依据、实验误差分析
【点评】
本题围绕空气中氧气含量测定的经典实验展开，考查实验操作要点、药品选择原理、实验现象分析及误差分析，是初中化学的核心基础实验题，需掌握实验的关键细节，避免操作失误导致结果偏差。
【难度系数】
0.6