空氣是一種重要的資源，人類的生產(chǎn)生活離不開空氣，對于空氣的研究人類從未停止。
【研究一】從空氣中獲得氮氣（N₂），并進行氨氣的合成，氨氣（NH₃）是一種重要的化學物質，可用于制造硝酸和氮肥，工業(yè)合成氨氣的流程如下圖1所示，在鐵觸媒作用下，用體積比為1：3的氮氣（N₂）和氫氣（H₂）合成氨氣，當容器中氨氣的含量不再發(fā)生變化時（平衡時），測得氨氣的含量分別與溫度和壓強的關系如圖2所示。

（1）工業(yè)上可用分離液態(tài)空氣的方法獲得合成氨氣的原料——氮氣，該方法是利用空氣中各成分

B

B

（填字母）的不同將空氣成分進行分離。
A．熔點
B．沸點
C．密度
（2）該反應過程中可以循環(huán)利用的物質有

氮氣和氫氣

氮氣和氫氣

。
（3）按下列條件進行合成氨氣反應，平衡時氨氣的含量最高的是

C

C

（填字母）。
A．200大氣壓，300℃
B．200大氣壓，500℃
C．400大氣壓，300℃
D．400大氣壓，500℃
【研究二】三個實驗小組同學分別利用不同的方法測定空氣中氧氣的含量：
【A組實驗：利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量】
圖3是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時氣瓶內氣壓變化的實驗裝置；圖4是集氣瓶內氣壓的變化情況。

（4）點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊，待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾，下列有關圖4的分析不正確的是

D

D

。
A．BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱
B．CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內氧氣不斷被消耗且瓶內溫度逐漸冷卻
C．DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶
D．若用木炭代替紅磷完成此實驗，集氣瓶內氣壓變化趨勢與圖4基本一致
【B組實驗：加熱銅粉測定空氣中氧氣含量】
圖5是銅粉與氧氣加熱后生成氧化銅實驗裝置

（5）實驗的主要實驗步驟如下：
①組裝裝置，檢查裝置的氣密性；
②向試管中加入足量的銅粉，銅粉要足量的原因是

消耗盡裝置中的氧氣

消耗盡裝置中的氧氣

；
③點燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應后停止加熱。試管中發(fā)生的反應文字表達式為

銅+氧氣

加熱

氧化銅

銅+氧氣

加熱

氧化銅

。
（6）實驗開始時，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度線上，實驗結束并等到具支試管冷卻后觀察活塞前沿約停在

8

8

mL的刻度線上（此處氧氣體積分數(shù)按五分之一計算）。若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導致測定的氧氣的體積分數(shù)

偏小

偏小

（填“偏大”，“偏小”、“不變”）。
（7）裝置中小氣球的作用是

防止裝置內壓強驟增，沖開橡皮塞，導致實驗失敗

防止裝置內壓強驟增，沖開橡皮塞，導致實驗失敗

。
【C組實驗：用鐵生銹原理測定空氣中氧氣含量】
圖6是利用鐵粉生銹消耗空氣中的氧氣和水，測定空氣中氧氣含量實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：

測量項目	實驗前燒杯中水的體積	實驗后燒杯中剩余水的體積	實驗后庥氣瓶（扣除內容物）和導管的容積
體積/mL	80.0	49.0	150.0

（8）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算實驗測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是

20.7%

20.7%

（計算結果精確到0.1%），相比較A組實驗，該方法測定結果更精確。