4. (2025·成都改编)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等仪器按如图所示进行组装,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是。
(2)检查装置气密性的方法是。
(3)打开$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_3$,关闭$\mathrm{K}_2$,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的文字表达式为。

(4)检验B中氧气已集满的方法是。
(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧橡皮塞,打开$\mathrm{K}_2$,观察到的现象是B中木炭燃烧发出白光,C中。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是。
(6)下列对该装置的评价不合理的是(填序号)。
A. 废旧物品再利用
B. 实验现象明显,便于观察
C. 可以控制反应速率
D. 可以随时控制反应的发生和停止

4. (1)铁架台 (2)连接仪器装置,关闭$K_{3}$、$K_{2}$,打开$K_{1}$,向上拉动注射器活塞,松手后活塞回到原位置,则装置气密性良好(答案合理即可) (3)$过氧化氢\xrightarrow{二氧化锰}水+氧气$ (4)将带火星的木条放在a导管口,若木条复燃,则证明氧气已收集满 (5)导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 氧气的浓度越大,燃烧越剧烈 (6)D

【分析】
本题围绕氧气的制取与性质实验展开，需结合常见仪器识别、装置气密性检查原理、氧气制取反应、验满方法、木炭燃烧现象及实验装置评价等知识点逐一分析：
1. 仪器b是实验室用于固定实验装置的常用仪器；
2. 装置气密性检查利用气体压强变化原理，通过改变装置内压强观察现象判断气密性；
3. 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，需正确书写反应的文字表达式；
4. 氧气具有助燃性，验满时需在集气瓶口（a处）放置带火星木条；
5. 木炭在氧气中燃烧更剧烈，生成的二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，对比空气和氧气中燃烧现象可得出燃烧与氧气浓度的关系；
6. 评价装置时需分析各选项是否符合装置特点，区分“控制反应速率”和“控制反应发生停止”的不同。
【解析】
(1) 仪器b是用于固定和支持实验装置的铁架台；
(2) 检查装置气密性时，先关闭K₃、K₂，打开K₁，向上拉动注射器活塞，装置内压强减小，松手后若活塞回到原位置，说明装置气密性良好（利用气体压强变化的原理）；
(3) 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：$\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{二氧化锰}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$；
(4) 氧气具有助燃性，检验B中氧气是否集满时，将带火星的木条放在a导管口，若木条复燃，证明氧气已收集满；
(5) 木炭在B中（氧气中）燃烧更剧烈，生成的二氧化碳通过K₂进入C中，会观察到C中导管口有气泡冒出，且澄清石灰水变浑浊；对比木炭在空气和氧气中的燃烧现象，可得出结论：氧气的浓度越大，燃烧越剧烈；
(6) 分析各选项：A选项，使用废旧玻璃瓶等组装装置，符合废旧物品再利用的理念，合理；B选项，实验装置便于观察木炭燃烧和澄清石灰水变浑浊的现象，合理；C选项，注射器可控制过氧化氢溶液的加入量，能控制反应速率，合理；D选项，该装置无法随时控制反应的发生和停止，不合理，故答案为D。
【答案】
(1) 铁架台
(2) 连接仪器装置，关闭$\mathrm{K}_3$、$\mathrm{K}_2$，打开$\mathrm{K}_1$，向上拉动注射器活塞，松手后活塞回到原位置，则装置气密性良好（答案合理即可）
(3) $\mathrm{过氧化氢}\xrightarrow{\mathrm{二氧化锰}}\mathrm{水}+\mathrm{氧气}$
(4) 将带火星的木条放在$\mathrm{a}$导管口，若木条复燃，则证明氧气已收集满
(5) 导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊；氧气的浓度越大，燃烧越剧烈
(6) D
【知识点】
常见仪器名称、装置气密性检查、氧气的制取与性质
【点评】
本题以废旧物品组装实验装置为载体，考查氧气制取和性质的基础实验操作，渗透了环保理念，同时考查学生对实验装置的评价能力，属于基础实验综合题，注重对核心知识点的应用。
【难度系数】
0.5

5. 请完成对氧气性质的实验探究。
Ⅰ.探究氧气的物理性质
通常情况下，氧气是一种无色、无气味的气体，降温、加压就会使其发生如下所示的状态改变。

(1)液态氧的颜色是色，过程①和②中发生的变化都是（选填“物理”或“化学”）变化，理由是。
Ⅱ.探究氧气的化学性质

(2)实验1中可以观察到的实验现象是。
(3)实验2中发生反应的文字表达式为。
(4)实验3为铁丝的燃烧实验。
①步骤a中，将铁丝绕成螺旋状的目的是。
②步骤b中，点燃火柴后，待火柴梗时，再（选填“缓慢”或“迅速”）伸入集气瓶中。
③步骤c中，集气瓶底铺一层细沙的目的是。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种固体。反应的文字表达式为。
Ⅲ.探究铁丝燃烧产生火星四射的原因
【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。
【实验内容】取长短相同、直径均为0.38 mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量的氧气中燃烧。
【实验现象】

(5)推测表中“未记录”部分的内容可能是。
【实验结论】
(6)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与有关。
【反思与评价】
(7)同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验。用排水法收集，若预先向250 mL的集气瓶中装入100 mL水，当集气瓶中的水正好排完时，收集到氧气的体积分数为。（按空气中氧气的体积分数为$1/5$计算）

5. (1)淡蓝 物理 没有新物质生成 (2)带火星的木条复燃 (3)$硫+氧气\xrightarrow{点燃}二氧化硫$ (4)①增大铁丝与氧气的接触面积 ②即将燃尽 缓慢 ③防止反应产生的高温固体溅落瓶底,避免集气瓶炸裂 黑色 $铁+氧气\xrightarrow{点燃}四氧化三铁$ (5)剧烈燃烧,火星四射 (6)含碳量 (7)52%

【分析】
本题围绕氧气的性质展开实验探究，需分模块梳理思路：1. 氧气的物理性质：明确液态氧颜色，判断三态变化的类型及依据；2. 氧气的化学性质：掌握氧气助燃性、硫和铁在氧气中燃烧的现象与反应；3. 铁丝燃烧实验的操作细节：理解铁丝绕成螺旋状、火柴梗处理、集气瓶底铺沙的原因；4. 铁丝燃烧火星四射的原因：通过对比实验推导影响因素；5. 氧气浓度计算：利用排水法收集氧气的原理，结合空气氧气体积分数计算最终浓度。
【解析】
(1) 液态氧的颜色为淡蓝色；过程①②是氧气的三态变化，仅状态改变，没有新物质生成，属于物理变化；
(2) 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故实验1现象为带火星的木条复燃；
(3) 硫在氧气中点燃生成二氧化硫，文字表达式为：$硫+氧气\xrightarrow{点燃}二氧化硫$；
(4) ①将铁丝绕成螺旋状，可增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更充分；②点燃火柴后，待火柴梗即将燃尽时，缓慢伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗过多氧气，保证铁丝在充足氧气中燃烧；③集气瓶底铺细沙，是为了防止铁丝燃烧产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，文字表达式为：$铁+氧气\xrightarrow{点燃}四氧化三铁$；
(5) 根据实验探究铁丝燃烧火星四射与含碳量有关，结合含碳量不同的铁丝实验，“未记录”的现象应为剧烈燃烧，火星四射；
(6) 由实验现象可知，铁丝燃烧产生火星四射与铁丝的含碳量有关；
(7) 集气瓶总体积250mL，装入100mL水后，收集的氧气体积为100mL，剩余空气体积为150mL，空气中氧气的体积为$150mL×\frac{1}{5}=30mL$，总氧气体积为130mL，氧气的体积分数为$\frac{130mL}{250mL}×100\%=52\%$。
【答案】
(1) 淡蓝；物理；没有新物质生成
(2) 带火星的木条复燃
(3) $硫+氧气\xrightarrow{点燃}二氧化硫$
(4) ①增大铁丝与氧气的接触面积；②即将燃尽；缓慢；③防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂；黑色；$铁+氧气\xrightarrow{点燃}四氧化三铁$
(5) 剧烈燃烧，火星四射
(6) 含碳量
(7) 52%
【知识点】
氧气的物理性质、氧气的化学性质、物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题是氧气性质的综合实验题，涵盖氧气核心性质的实验、操作细节分析、实验结论推导及简单计算，注重考查学生对基础实验的掌握与分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.6