27．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，進行氨氣的合成
氨氣是一種重要的化學(xué)物質(zhì)，可用于制造硝酸和氮肥。工業(yè)合成氨氣的流程如圖1所示，在鐵觸媒作用下，用體積比為1：3的氮氣和氫氣合成氨氣，當(dāng)容器中氨的含量不再發(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(guān)系如圖2所示。
（1）N2是合成氨氣的重要原料。工業(yè)上可從空氣中獲得N2，該方法是利用空氣中各成分的
不同將空氣成分進行分離。
（2）從“合成塔”中出來的氣體是
（填“純凈物”或“混合物”）。
（3）按下列條件進行合成氨氣反應(yīng)，平衡時氨氣的含量最高的是
（填字母序號）。
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(xué)分別利用不同的方法測定空氣中氧氣含量
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集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實驗裝置；圖4是集氣瓶內(nèi)氣壓的變化情況。
（4）用酒精燈點燃燃燒匙中過量的紅磷。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
。
（5）點燃燃燒匙內(nèi)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(guān)圖4的分析不正確的是
。
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(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(nèi)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(nèi)氣壓變化趨勢與圖4基本一致
（6）經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)停止并恢復(fù)至室溫，用氧氣濃度傳感器測得集氣瓶內(nèi)始終有8%左右的氧氣殘留，但實際實驗中倒吸入瓶內(nèi)的水的體積能達到理論值（五分之一），其可能的操作原因是
。
B組實驗：加熱銅粉測定空氣中氧氣含量
圖5是銅粉與氧氣加熱生成氧化銅實驗裝置：
（7）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
；
③點燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應(yīng)后停止加熱。
（8）實驗開始時，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度線上，實驗結(jié)束并等到具支試管冷卻后觀察，活塞前沿約停在
mL的刻度線上。若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導(dǎo)致測定的氧氣的體積分數(shù)
（填“偏大”“偏小”“不變”）。
（9）裝置中小氣球的作用是
。
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 |
集氣瓶和導(dǎo)管的容積 |
| 體積/mL |
80.0 |
49.0 |
150.0 |
（10）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
（計算結(jié)果精確到0.1%），相比較A組實驗，該方法測定結(jié)果更精確。
