Question

13．空氣是一種寶貴的自然資源．
（1）已知空氣中各組分的沸點如下表：

組分	氮氣	氧氣	二氧化碳	氬氣	氖氣	氦氣
沸點（℃）	-195.8	-183.0	-78.4	-185.7	-245.9	-268.9

工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法得到大量的氧氣．具體操作是：將空氣加壓降溫至-200℃，空氣變成了液態(tài)；再升溫，N₂、氬氣氣體先逸出，接下來氧氣逸出．此過程屬于物理（填“物理”或“化學(xué)”）變化．
（2）氧氣是空氣中最活潑的組分，許多物質(zhì)能在氧氣中燃燒，例如木炭、硫磺、鐵絲等．鐵絲在氧氣中燃燒觀察到的現(xiàn)象是火星四射，放出熱量，生成黑色固體，該反應(yīng)的基本類型是化合反應(yīng)，在圖1集氣瓶底部放少量的水或沙，目的是防止灼熱的產(chǎn)物使瓶底炸裂．

（3）用圖2所示裝置測定空氣中氧氣的含量，實驗前一定要檢查裝置的氣密性．將紅磷點燃后，放入集氣瓶中，充分反應(yīng)后等集氣瓶冷卻，打開止水夾，水立即進入集氣瓶中，這是因為紅磷和氧氣反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強變小，進入集氣瓶的水的體積大約是集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，這是因為空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣各組成氣體的沸點來分析；
（2）根據(jù)鐵在氧氣中燃燒的現(xiàn)象、注意事項以及發(fā)生的反應(yīng)分析回答有關(guān)的問題．
（3）根據(jù)先檢查裝置的氣密性，再裝藥品解答；根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化及空氣中氧氣的體積分數(shù)分析．

解答 解：（1）空氣先加壓降溫至-200℃，空氣變成了液態(tài)；由液態(tài)變成氣態(tài)時由于氧氣與氮氣沸點不同，然后升溫沸點低的先汽化溢出，留下的主要是液氧；
（2）鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，火星四射、生成一種黑色固體，放出大量的熱，做該實驗時在集氣瓶底部放上少量水或細沙目的是 防止濺落的熔化物炸裂瓶底，鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，該反應(yīng)的基本類型是化合反應(yīng)；
（3）空氣中氧氣含量的測定實驗．按圖組裝儀器，先檢查裝置的氣密性，再裝藥品；將紅磷點燃后，放入集氣瓶中，充分反應(yīng)后等集氣瓶冷卻，打開止水夾，水立即進入集氣瓶中，這是因為紅磷和氧氣反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強變��；進入集氣瓶的水的體積大約是集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$，這是因為空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%．
答案：
（1）N₂、氬氣，物理
（2）火星四射，放出熱量，生成黑色固體；化合；防止灼熱的產(chǎn)物使瓶底炸裂；
（3）氣密性；紅磷和氧氣反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強變小；空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結(jié)果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結(jié)果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．