5.（2024·成都节选）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展了“测定空气中氧气含量”的探究活动。
【查阅资料】①燃烧所需的最低温度称为着火点，红磷的着火点是260 ℃，白磷的着火点是40 ℃；②在相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比；③在相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1所示装置测出氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$。

(1)加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是,产生该现象的原因是。
【设计与实验】设计并利用图2所示装置测定空气中氧气的含量。

(2)主要步骤如下,正确的顺序为(填序号)。
①用弹簧夹夹紧乳胶管
②待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后,立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份并加以标记
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是。
【优化与实验】同学们利用图2所示装置进行多次实验,水面均未上升到刻度1处。经讨论后,分别取足量的红磷、白磷采用图3所示装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5所示。

(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是。
(5)图5中BC段压强增大的原因是。
计算得出白磷消耗的氧气占空气体积的%(精确到0.01)。

5.(1)汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 (2)④①③② (3)氮气(或$\ce{N_{2}}$) (4)反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀(或温度下降，水蒸气变成液态)，氧气的体积分数增大 (5)反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37

【分析】
本题围绕测定空气中氧气含量的实验展开，需结合拉瓦锡实验原理、测定氧含量的实验步骤、空气成分、实验数据的分析等知识逐一解答：
1. 第(1)问：拉瓦锡实验中汞与氧气反应消耗钟罩内氧气，导致压强变化，据此分析现象和原因；
2. 第(2)问：回忆测定空气中氧气含量的标准实验步骤，按逻辑排序；
3. 第(3)问：根据空气的主要成分，氧气被消耗后剩余气体的主要成分；
4. 第(4)问：分析红磷实验中氧气含量上升的原因，结合温度变化、气体状态变化的影响；
5. 第(5)问：分析白磷实验中BC段压强增大的原因，结合燃烧放热和气体减少的压强影响，再根据实验数据计算氧气消耗占比。
【解析】
(1) 加热时，曲颈甑内汞与钟罩内的氧气反应生成红色氧化汞，消耗了玻璃钟罩内的氧气，使钟罩内气体量减少、气压减小，小于外界大气压，因此汞液面上升。
(2) 测定空气中氧气含量的实验步骤：先在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份（④）；再用弹簧夹夹紧乳胶管，防止燃烧时气体逸出（①）；点燃红磷后立即伸入集气瓶并塞紧橡胶塞（③）；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹（②），让水进入集气瓶。故正确顺序为④①③②。
(3) 空气的主要成分是氮气和氧气，实验中氧气被消耗，因此集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气。
(4) 红磷反应结束后，装置内温度较高，气体未完全稳定；随着温度下降，气体逐渐混合均匀，或装置内的水蒸气液化，导致测得的氧气体积分数从8.05%上升到9.26%。
(5) BC段是白磷燃烧的过程，白磷燃烧放热，使装置内温度升高，压强增大的影响超过了氧气被消耗导致压强减小的影响，因此压强增大；根据图5数据计算，白磷消耗的氧气占空气体积的19.37%。
【答案】
(1) 汞液面上升；汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小
(2) ④①③②
(3) 氮气(或$\ce{N_{2}}$)
(4) 反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀(或温度下降，水蒸气变成液态)，氧气的体积分数增大
(5) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37
【知识点】
测定空气中氧气含量、氧气的化学性质、实验数据分析
【点评】
本题结合经典实验与改进实验，考查学生对测定空气中氧气含量实验原理、步骤、现象及数据的理解，需掌握压强变化与气体量、温度的关系，适合中等水平学生解答，能有效检验实验探究能力。
【难度系数】
0.5