Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：

（選擇藥品）

（1）同學(xué)們想采用燃燒的方法除去氧氣，選擇的藥品應(yīng)滿足：既要能消耗氧氣，又不會與空氣中的其他成分反應(yīng)，同時還要滿足_____。

（2）經(jīng)討論后同學(xué)們選擇了紅磷做為可燃物。紅磷發(fā)生燃燒反應(yīng)的文字或符號表達式_____。

（3）同學(xué)們還一致認為不能用鐵絲代替紅磷，原因是_____。

（進行實驗）

同學(xué)們進行了如圖1所示的實驗。以下是同學(xué)們在實驗過程中的一些做法，正確的是_____（填字母）；

A 實驗前一定要檢查裝置的氣密性

B 點燃紅磷前，彈簧夾要夾緊橡膠導(dǎo)管

C 點燃紅磷后立即伸入瓶中并把塞子塞緊

D 待紅磷燃燒的火焰熄滅后立刻打開彈簧夾

（現(xiàn)象與結(jié)論）

若所有操作均正確打開彈簧夾后，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是_____；由此他們得出的關(guān)于空氣中氧氣含量的結(jié)論是_____。

（改進實驗）

同學(xué)們又設(shè)計了圖2方案：選用實際容積為20mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的紅磷放入試管中，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與潤滑性很好的針筒注射器組成如圖2的實驗裝置。假設(shè)此實驗?zāi)馨凑胀瑢W(xué)們的設(shè)想正常進行，且紅磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：

（1）若先夾緊彈簧夾，再用酒精燈加熱紅磷，待燃燒結(jié)束，并等到試管冷卻后再松開彈簧夾�？捎^察到注射器的活塞前沿停在約_____（填數(shù)字）mL刻度處。

（2）與圖1的實驗裝置相比較，圖2裝置的一個優(yōu)點是_____。

Answer 1

【答案】不生成氣體 鐵絲在空氣中無法燃燒 ABC 水進入集氣瓶約占瓶內(nèi)氣體體積的五分之一 氧氣約占空氣體積的五分之一 4 使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確

【解析】

[選擇藥品]

（1）選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，不能生成氣體；

（2）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)文字表達式為：紅磷+氧氣五氧化二磷，符號表達式為：；

（3）鐵絲在空氣中不能燃燒，所以不能用鐵絲代替紅磷測定空氣中氧氣的含量；

[進行實驗]

A 實驗前一定要檢查裝置的氣密性，裝置漏氣時，氧氣耗盡，空氣及時補充，達不到實驗的目的，故正確；

B 點燃紅磷前，彈簧夾要夾緊橡膠導(dǎo)管，正確；

C 點燃紅磷后立即伸入瓶中并把塞子塞緊，若緩慢伸入，會使集氣瓶中的氣體受熱排出一部分，會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大，故正確；

D火焰熄滅后不能立即打開彈簧夾，因為此時剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據(jù)了部分水的體積，故錯誤；

故選：ABC。

[現(xiàn)象與結(jié)論]

若所有操作均正確打開彈簧夾后，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是水進入集氣瓶約占瓶內(nèi)氣體體積的五分之一，由此他們得出的關(guān)于空氣中氧氣含量的結(jié)論是：氧氣約占空氣體積的五分之一。

[改進實驗]

（1）若先夾緊彈簧夾，再用酒精燈加熱紅磷，待燃燒結(jié)束，并等到試管冷卻后再松開彈簧夾，只是消耗了20mL空氣中的氧氣，由于氧氣約占空氣體積的五分之一，計算出被消耗氧氣的體積為4mL，故可觀察到注射器的活塞前沿停在約4mL刻度處；

（2）圖2的設(shè)計操作與圖1比較，氣密性更好，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，它可以防止磷燃燒產(chǎn)生的白煙散逸到空氣中，再就是裝置的刻度更清楚，讀數(shù)更容易。