5. 用不同燃料测定空气里氧气的含量:分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量,已知铁粉能在空气中燃烧),电热丝加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙。下列说法错误的是 （）


A.温度传感器显示,实验过程中瓶内温度均升高
B.待铁粉熄灭并恢复至室温后,打开弹簧夹,瓶内水面上升约$\dfrac{1}{5}$
C.分析图乙、图丙可知,实验中消耗氧气更彻底的是铁粉,消耗氧气速率更快的是红磷
D.利用电热丝加热铁粉和红磷使得装置气密性更好,实验结果更准确

5. C 解析:物质燃烧会放出热量,故温度传感器显示,实验过程中瓶内温度均升高,A 正确;待铁粉熄灭并恢复至室温后,打开弹簧夹,因为氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$,因此在气压差的作用下瓶内水面上升约$\frac{1}{5}$,B 正确;分析图乙、图丙中氧气最终的含量可知,铁粉是0.05%,红磷是3%,因此消耗氧气更彻底的是铁粉,而根据氧气含量减小的速率来看,铁粉的更快,说明消耗氧气速率更快的是铁粉,C 错误;利用电热丝加热铁粉和红磷,不需要打开装置,使得装置气密性更好,防止空气逸出,实验结果更准确,D 正确。

【分析】本题是测定空气中氧气含量的实验分析题，需结合铁粉、红磷燃烧的实验特性及图乙、丙的氧气含量变化图像，逐一判断各选项正误。解题思路：1. 依据燃烧的放热性判断选项A；2. 根据氧气约占空气体积的1/5分析选项B；3. 对比图像中氧气最终含量判断消耗氧气的彻底性，对比曲线下降快慢判断消耗氧气的速率，以此分析选项C；4. 分析电热丝引燃装置的气密性优势判断选项D。
【解析】A. 铁粉和红磷燃烧均为放热反应，实验过程中瓶内温度会升高，该选项正确；B. 氧气约占空气总体积的1/5，铁粉足量，完全消耗瓶内氧气后，恢复室温打开弹簧夹，瓶内压强减小，在气压差作用下瓶内水面上升约1/5，该选项正确；C. 由图乙可知铁粉最终氧气含量为0.05%，图丙中红磷最终氧气含量为3%，说明消耗氧气更彻底的是铁粉；对比曲线下降速率，铁粉对应的曲线下降更快，说明消耗氧气速率更快的是铁粉，而非红磷，该选项错误；D. 利用电热丝加热引燃，无需打开装置，避免了装置内空气逸出，装置气密性更好，实验结果更准确，该选项正确。
【答案】C
【知识点】测定空气中氧气的含量，物质燃烧的放热性，实验装置的气密性
【点评】本题结合传感器图像考查测定空气中氧气含量的实验，需准确分析图像数据，区分“消耗氧气的彻底性”和“消耗氧气的速率”两个概念，同时理解实验装置设计的优点，易错点是混淆消耗氧气的速率和彻底性，考查学生的图像分析与实验理解能力。
【难度系数】0.5

6. (2025·南通月考)某同学为了研究氮气的性质,需要自己制取一定体积较纯净的氮气,他设计了如图所示的装置,用气囊进行气体的收集,实验前$\mathrm{K}_{1}$和$\mathrm{K}_{2}$均处于关闭状态。操作步骤如下：
①用激光笔点燃燃烧匙中的红磷。
②燃烧完全后冷却到室温。
③同时打开$\mathrm{K}_{1}$和$\mathrm{K}_{2}$,将注射器内的水缓缓推入广口瓶内。
则下列说法中不正确的是（）

A.若燃烧匙内盛放的红磷不足,则收集的氮气中混有氧气
B.实验前应检查装置的气密性,气囊内的空气要全部排尽
C.该同学制备氮气的原材料是空气,而红磷的作用是除去氧气
D.若要收集$80\ \mathrm{mL}$制得较纯净的氮气,应当把注射器活塞推至$20\ \mathrm{mL}$刻度处

视频讲题

6. D 解析:氮气约占空气体积的$\frac{4}{5}$,若想收集 80 mL 制得较纯净的氮气,应当在集气瓶中装入 100 mL 空气,完成实验,将注射器中的 100 mL 水全部推入集气瓶中,D 错误。

【分析】
本题考查利用红磷燃烧制备氮气的实验，需结合空气中氧气的体积分数（约占空气体积的$\frac{1}{5}$）分析各选项。解题思路：逐一判断每个选项的正确性，找出错误选项。红磷燃烧消耗氧气，剩余气体主要是氮气，结合装置中气体体积的关系分析操作的合理性。
【解析】
A. 若红磷不足，无法将广口瓶内的氧气完全消耗，收集的氮气中会混有剩余氧气，该选项说法正确；
B. 实验前检查装置气密性可防止气体泄漏，气囊内空气排尽才能保证收集到较纯净的反应后氮气，该选项说法正确；
C. 制备氮气的原材料是空气，红磷燃烧消耗氧气，作用是除去空气中的氧气，该选项说法正确；
D. 氮气约占空气体积的$\frac{4}{5}$，若要收集80mL氮气，需要广口瓶内空气体积为$80\ \mathrm{mL} ÷ \frac{4}{5} = 100\ \mathrm{mL}$，因此需将注射器内100mL水全部推入广口瓶，而非推至20mL刻度处，该选项说法错误。
【答案】
D
【知识点】
空气中氧气含量测定、氮气的性质
【点评】
本题是空气中氧气含量测定实验的变形应用，需明确氮气与空气体积的关系，易错点在于计算所需空气体积时的比例关系，掌握基础实验原理即可正确解答。
【难度系数】
0.5

7. 注射器是一种常见的医疗器械,但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:
【选择试剂】小光小组认为,选择试剂的理由是:①既要能消耗氧气,又不会与空气中的其他成分反应;②。他们应该选择(填字母)。
A. 蜡烛
B. 硫粉
C. 红磷
D. 铁丝
【查阅资料】白磷的着火点是$40\ °\mathrm{C}$,红磷的着火点是$260\ °\mathrm{C}$,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸$(\ce{HPO_{3}})$。
【设计实验】小明小组设计了如图的装置进行探究活动:
【步骤与现象】
①测量试管的容积为$\boldsymbol{50\ \mathrm{mL}}$;
②检查装置的气密性良好;
③装试剂,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;
④用弹簧夹夹紧胶皮管,加

热粗铜丝,观察现象;
⑤燃烧结束,试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思与交流】
(1)兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是。
(2)步骤③中注射器吸水使活塞至少应调到$\mathrm{mL}$(填整数)处。
(3)步骤④中观察到试管中的现象有。
(4)小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下,观察活塞位置时,最好将试管和注射器整体横放,小华同学的理由是。

7. 【选择试剂】生成物是固体 C 【反思与交流】(1)向试管中注满水,再把水倒入量筒中,记下量筒中水的体积 (2)10 (3)白磷燃烧,产生大量白烟 (4)能够防止重力对结果产生影响
解析:【反思与交流】(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一,试管中氧气体积约为 $50\ \mathrm{mL}×\frac{1}{5}=10\ \mathrm{mL}$,因此步骤③中注射器吸水使活塞至少应调到 10 mL 处。(3)加热铜丝时,使温度升高,从而引燃白磷,所以步骤④中观察到试管中的现象是白磷燃烧,产生大量白烟。(4)在保证活塞自由移动的前提下,观察活塞位置时,最好将试管和注射器整体横放,从而能够防止重力对结果产生影响。

【分析】
本题围绕测定空气中氧气含量的实验展开，解题时需结合实验原理：利用物质燃烧消耗氧气，使装置内压强减小，通过气体体积变化确定氧气体积。首先选择试剂需满足消耗氧气、不与空气中其他成分反应、生成物为固体的条件；各小问题需结合实验操作细节、原理及误差分析来解答。
【解析】
【选择试剂】测定空气中氧气含量的试剂，除消耗氧气、不与其他成分反应外，还要求生成物为固体，避免生成气体影响装置内压强变化。蜡烛燃烧生成气体，硫粉燃烧生成气体，铁丝在空气中不燃烧，红磷符合要求，故选C。
【反思与交流】
(1)测量试管容积可利用排水法：向试管中注满水，将水倒入量筒，量筒中水的体积即为试管容积。
(2)试管容积50mL，氧气约占空气体积的1/5，即50mL×1/5=10mL，故注射器活塞至少调到10mL处。
(3)加热粗铜丝，铜导热使温度达到白磷着火点，白磷燃烧，产生大量白烟。
(4)将装置横放，可防止重力对活塞移动产生影响，避免测量误差。
【答案】
【选择试剂】生成物是固体；C
【反思与交流】(1)向试管中注满水，再把水倒入量筒中，记下量筒中水的体积；(2)10；(3)白磷燃烧，产生大量白烟；(4)能够防止重力对结果产生影响
【知识点】
空气中氧气含量测定、化学实验探究、实验基本操作
【点评】
本题通过改进实验装置考查空气中氧气含量的测定，注重实验原理的理解、操作细节及误差分析，是典型的实验探究类题目，能有效考查学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5