典例(2026·江苏徐州期中)某小组同学为验证氧气的某些性质,进行如下实验。
Ⅰ. 按图1进行实验。先收集一塑料瓶干燥的氧气,利用氧气浓度传感器测得氧气体积分数随时间变化曲线如图2所示。

(1) 从微观角度分析AB段曲线下降的原因是
分子在不断运动
。
(2) BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的物理性质是
氧气密度比空气的大
。
Ⅱ. 按图3进行实验。
(3) 先点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉并立即伸入集气瓶中,能够产生淡蓝色火焰,体现氧气的化学性质是
具有助燃性
;然后通入$\ce{O_{2}}$,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入$\ce{O_{2}}$前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与
氧气浓度
有关。
(4) 图3中仪器a既有燃烧匙的作用,又有
导气管
的作用;其中气球的作用是
密封
、
平衡气压
。
【母题分析】(1) 从微观角度来看,AB段曲线下降是因为氧气分子在不断运动,打开瓶盖后,瓶内的氧气分子会向瓶外运动扩散,导致瓶内氧气体积分数下降。(2) 180 s后将塑料瓶倒置,BC段曲线下降幅度明显超过AB段,这是因为氧气的密度比空气的大,倒置后氧气更容易向下运动扩散到瓶外,体现了氧气密度比空气大的性质。(3) 先点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉并立即伸入集气瓶中,能够产生淡蓝色火焰,体现氧气的化学性质是具有助燃性;通入$\ce{O_{2}}$产生明亮的蓝紫色火焰,空气中氧气的体积分数约为21%,对比可知,硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关。(4) 由题图3可知,仪器a是石英玻璃燃烧匙,且可以起到导气作用;所以仪器a既有燃烧匙的作用,又作为气体进入的导管。气球可以随着气体增多而变鼓,其中气球的作用,一是密封,防止二氧化硫逸散到空气中污染空气,二是平衡集气瓶内外气压。
【答案】(1)
分子在不断运动
(2)
氧气密度比空气的大
(3)
具有助燃性
氧气浓度
(4)
导气管
密封
平衡气压