Question

8．為了探究某脫氧劑的成分（由兩種單質組成）及利用該脫氧劑測定空氣中氧氣含量，興趣小組進行了如下實驗

Ⅰ探究脫氧劑成分
【實驗觀察】脫氧劑為灰黑色粉末，若在空氣中放置一段時間，有紅棕色固體生成．
【實驗猜想】根據顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe（填化學式）．
【驗證猜想】方法為：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡．
【實驗探究】新取一定量的脫氧劑，將已驗證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱．一會兒觀察到黑色固體變紅色，同時澄清石灰水變渾濁．
【實驗結論】該脫氧劑中還含有C（填化學式）．
Ⅱ測定空氣中氧氣含量
使用圖2裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是檢查裝置的氣密性．
【實驗過程】
步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末（體積為2mL），封閉．
步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關閉彈簧夾．
步驟3：不斷輕輕晃動注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化．
【數據處理】
（1）實驗中需要記錄的數據是注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積．
（2）上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是使測量的結果更準確．計算得到氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
【實驗對比】
實驗室常通過燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖3）．
步驟如下：
（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；
（2）點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞．
（3）燃燒結束，冷卻的室溫．
（4）觀察并記錄水面的變化情況．
多次實驗發(fā)現，集氣瓶內上升的水面始終小于瓶內原有空氣體積的$\frac{1}{5}$．
【拓展研究】查閱資料得知，當空氣中氧氣的體積分數降至約為7%以下時，紅磷不再燃燒．由此可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒．
【實驗評價】與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確．

Answer 1

分析 本題能使同學們體會到實驗探究的一般過程，通過實驗分析可知：根據顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe，因為若在空氣中放置一段時間，有紅棕色固體生成；鐵粉的檢驗方法是：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；新取一定量的脫氧劑，將已驗證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱；一會兒觀察到黑色固體變紅色，同時澄清石灰水變渾濁，說明還有碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水．
使用圖2裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是：檢查裝置的氣密性；實驗中需要記錄的數據是：注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積；上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是：使測量的結果更準確；本實驗成功的關鍵是：裝置要嚴密；紅磷要足量；燃燒結束，冷卻的室溫，再打開止水夾；由實驗探究可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是：氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是：不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確．

解答 解：（1）Ⅰ中，通過實驗分析可知：根據顏色變化，猜想該脫氧劑中含有Fe，因為若在空氣中放置一段時間，有紅棕色固體生成；鐵粉的檢驗方法是：用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；新取一定量的脫氧劑，將已驗證的成分分離．取剩余固體與少量CuO混合，置于圖1所示裝置中加熱；一會兒觀察到黑色固體變紅色，同時澄清石灰水變渾濁，說明還有碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水；
（2）Ⅱ中，【數據處理】使用圖2裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是：檢查裝置的氣密性；實驗中需要記錄的數據是：注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積；上述實驗測定過程至少需要重復兩次，其目的是：使測量的結果更準確；故答案為：檢查裝置的氣密性；注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積；使測量的結果更準確；
（3）【實驗對比】本實驗成功的關鍵是：裝置要嚴密；紅磷要足量；燃燒結束，冷卻的室溫，再打開止水夾；故答案為：燃燒結束，冷卻的室溫；
（4）【拓展研究】【實驗評價】由實驗探究可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因的是：氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒；與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是：不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確；故答案為：氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒；不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確；
答案：
【實驗猜想】Fe；
【驗證猜想】用磁鐵吸引或加入鹽酸有氣泡；
【實驗結論】C；
Ⅱ．檢查裝置的氣密性；
【數據處理】注射器原來的空氣的體積、反應后注射器活塞進入后顯示剩余氣體的體積；使測量的結果更準確；
【實驗對比】（3）燃燒結束，冷卻的室溫；
【拓展研究】氧氣含量太少時，可燃物無法燃燒；
【實驗評價】不受氧氣含量多少的影響，使結果更準確．

點評 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．