3. 下图是测定空气组成实验的新设计，测定操作过程为:往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂(主要成分为活性铁粉)，并迅速向有机玻璃管左侧注入一滴水，测出 AO 的长度为 $ L_1 $(如图1所示)。然后轻轻抖动有机玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得 AB 的长度为 $ L_2 $(如图2所示)。下列说法不正确的是 （ ）


A. 该实验是利用铁锈蚀的原理测定空气中氧气的体积分数
B. 将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是加快反应速率
C. 用该方法测得的空气中氧气的体积分数为 $ \dfrac{L_1 - L_2}{L_1} × 100\% $
D. 用该方法测得的实验结果的精确度与有机玻璃管的粗细有关

C

4. 实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的体积分数。
A组实验:利用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数
图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置;图2是集气瓶内气压的变化情况。


(1)用酒精灯点燃燃烧匙内过量的红磷,该反应的文字表达式为__________________________。
(2)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。下列有关图2的分析不正确的是________(填序号)。
A. BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗和燃烧结束后瓶内温度逐渐降低
C. DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶
D. 若用木炭代替红磷完成此实验,集气瓶内气压的变化趋势与图2基本一致
(3)经多次实验发现,当反应停止并恢复至室温,用氧气浓度传感器测得集气瓶内始终有8%左右的氧气残留,但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到理论值(1/5),可能的操作原因是__________________________。
B组实验:加热铜粉测定空气中氧气的体积分数
图3是铜粉与氧气加热生成氧化铜的实验装置。

(4)实验的主要步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性;
②向试管中加入足量的铜粉,铜粉要足量的原因是__________________________;
③点燃酒精灯,不断地推拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。
(5)实验开始时,若注射器活塞前沿停在35 mL的刻度线上,实验结束并等到具支试管冷却后,观察到活塞前沿停在约________mL的刻度线上。若实验过程中没有不断地推拉注射器的活塞,则可能导致测定的氧气的体积分数________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)装置中小气球的作用是__________________________。
C组实验:用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数
图4是利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水,实验数据如下表所示:


(7)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数为________(计算结果精确到0.1%),与A组实验相比,该方法测定的结果更精确。

磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 ; D
; 点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢(或止水夹没有夹紧) ; 将装置中的
; 氧气全部消耗完 ; 8
; 偏小
; 防止装置内压强突然增大，冲开橡皮塞，导致实验失败
; 20.7%