Question

16．竹西中學(xué)的校訓(xùn)是“做竹子一樣的人”，校園里處處可見蔥郁的竹子．深受我校竹文化的熏陶，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對竹的“虛心，有節(jié)”產(chǎn)生了濃厚的興趣，并對竹子中氣體的成分展開了探究．
準(zhǔn)備活動：收集竹子中的氣體．
先將竹子浸在水里，鉆個小孔，看到一串串氣泡冒出，然后采用排水法收集到了幾瓶（瓶子容積均為200mL）氣體．
探究活動一：小明同學(xué)按下圖裝置探究瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
【查閱資料】紅磷的著火點為240℃，白磷的著火點為40℃．（著火點：物質(zhì)燃燒需要達到的最低溫度）
【設(shè)計實驗】同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的方案一和方案二來測定氧氣含量．
【進行實驗】按上述兩個方案進行多次實驗．
①寫出紅磷燃燒的化學(xué)式表達式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
②實驗結(jié)束時，冷卻到室溫，松開止水夾，結(jié)果流入集氣瓶的水為20mL，說明竹子里氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)比空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�．
【反思與評價】
①實驗中磷的量應(yīng)為足量，原因是讓空氣中的氧氣充分反應(yīng)；
②兩個方案的實驗測定結(jié)果不同，測定結(jié)果比較準(zhǔn)確的是方案方案二，原因是氣密性好．
探究活動二：小蘭同學(xué)探究收集的竹子里的氣體中是否含有二氧化碳．
①用化學(xué)式表達式表示檢驗二氧化碳的原理CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②操作：向一瓶氣體中倒入少量澄清石灰水，振蕩；
③實驗現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁；
④結(jié)論：竹子里的氣體中有二氧化碳．
探究活動三：小立同學(xué)探究竹子里的氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，他用一瓶氣體按圖乙裝置組裝并測定．
①液體C是濃度較大的氫氧化鈉溶液，可以較好的吸收CO₂，圖中用來滴加氫氧化鈉溶液的儀器名稱是膠頭滴管；
②實驗結(jié)束時，松開止水夾，結(jié)果流入B瓶的水為6mL，竹子里的氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約為3%．
③小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，小立測定的結(jié)果明顯小于真實的竹子里氣體二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，并指出“偏小”與前面的準(zhǔn)備活動有關(guān)，你分析小立測定“偏小”的原因可能是實驗時有部分二氧化碳溶于燒杯內(nèi)水中．

Answer 1

分析 探究活動一：【進行實驗】①根據(jù)燃燒的定義、紅磷的成分、質(zhì)量守恒定律回答．
②根據(jù)空氣中氧氣含量的測定原理及瓶子容積均為200mL，而實驗結(jié)束時，冷卻到室溫，松開止水夾，結(jié)果流入A瓶的水為20mL回答．
【反思與評價】
本題是測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷和白磷，方案二中白磷的著火點比較低，裝置設(shè)計的也比較好，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會逸散出來，比較嚴(yán)密．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．
探究活動二：①根據(jù)檢驗二氧化碳的反應(yīng)原理回答．
③根據(jù)二氧化碳與石灰水反應(yīng)的產(chǎn)物及現(xiàn)象回答．
探究活動三：①根據(jù)儀器的用途回答．
②根據(jù)瓶的容積和進入水的體積計算．
③根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)回答，二氧化碳可能溶解于水或通過反應(yīng)消耗

解答 解：探究活動二：【進行實驗】①燃燒是可燃物與氧氣反應(yīng)，條件是點燃，紅磷由磷元素組成，燃燒產(chǎn)物為五氧化二磷，故方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
②紅磷燃燒消耗了瓶內(nèi)空氣中的氧氣，同時沒有生成新氣體，裝置冷卻后由于氧氣的消耗使瓶內(nèi)壓強減小，水被吸入瓶內(nèi)，進入水的體積就是消耗的氧氣的體積，瓶子容積均為200mL，而實驗結(jié)束時，冷卻到室溫，松開止水夾，結(jié)果流入A瓶的水為20mL，則氣體中氧氣的體積約占十分之一，而空氣中氧氣的體積約占五分之一，所以竹子里的氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)比空氣中的氧氣體積分?jǐn)?shù)�。�故答案為：�。�
【反思與評價】
①實驗中磷的量應(yīng)為足量，原因是讓空氣中的氧氣充分反應(yīng)，故答案為：讓空氣中的氧氣充分反應(yīng)
②方案二中白磷的著火點比較低，裝置設(shè)計的也比較好，操作簡單，并且試管內(nèi)的空氣也不會逸散出來，比較嚴(yán)密，故答案為：方案二；氣密性好；
探究活動二：①檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，石灰水的主要成分是氫氧化鈣，它能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．故答案為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
③石灰水的主要成分是氫氧化鈣，它能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．故答案為：澄清石灰水變渾濁．
探究活動三：①用來滴加氫氧化鈉溶液的儀器名稱是膠頭滴管．故答案為：膠頭滴管．
②瓶子容積均為200mL，實驗結(jié)束時，松開止水夾，結(jié)果流入B瓶的水為6mL，竹子里的氣體二氧化碳的提積分?jǐn)?shù)約為$\frac{6mL}{200mL}$×100%=3%．故答案為：3%．
③測定的結(jié)果明顯小于真實的二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，是由于二氧化碳被其它物質(zhì)吸收了，可能原因是：探究活動三用的瓶中加入的澄清石灰水消耗一部分二氧化碳，或?qū)嶒灂r有部分二氧化碳溶于燒杯中的水里．故答案為：實驗時有部分二氧化碳溶于燒杯內(nèi)水中或探究活動三中用的瓶內(nèi)加入的澄清石灰水消耗一部分二氧化碳．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，主要考查空氣的組成、空氣中氧氣含量的測定、空氣的用途、空氣的污染及防治等，理解空氣中氧氣含量測定實驗的原理是解題的關(guān)鍵．