Question

觀察、回憶、分析、比較下面兩套測定空氣中氧氣含量裝置，回答：

（1）圖1中火爐相當于實驗室的

 

（填儀器名稱）作用，曲頸甑相當于圖2中

 

（填兩種儀器名稱）作用；
（2）采用圖2裝置實驗時，首先在集氣瓶（容積為c）中裝a體積的水，然后將點燃的白磷迅速放入瓶中，觀察到

 

，待白磷熄滅，裝置冷卻，打開彈簧夾，水進入集氣瓶，最后量出集氣瓶中水的體積為b．若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應滿足的一個等式關(guān)系式

 

．
此法與拉瓦錫的方法相比，其優(yōu)點有

 

（填序號）；
①輕便，攜帶方便   ②不需用熱源   ③實驗時間短  ④易觀察到實驗現(xiàn)象
（3）兩百多年前，拉瓦錫用圖1裝置進行實驗時，他將少量汞放在曲頸甑中加熱12天，一部分的液態(tài)汞變成了紅色粉末，同時容器里空氣體積減少了

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，后將紅色粉末放在另一個容器中加熱，得到了汞和氧氣…．
假設拉瓦錫12天后取出的紅色粉末氧化汞稱量后（45.0克）放在下面的裝置中加熱，恰好得到了41.5克汞和3.5克氧氣．
①可選擇的裝置是圖3的

 

（填序號）；

②稱量過程中若天平的指針偏向左邊，接下來的操作是

 

；
若稱量時藥品和砝碼放反（1g以下用游碼），則氧氣的體積分數(shù)

 

（填“無影響”“偏大”或“偏小”）．
③若曲頸甑的體積為12L，則氧氣的體積分數(shù)為

 

（氧氣的密度為1.429g/L，結(jié)果精確至0.1%）
（4）拉瓦錫通過實驗得出了空氣由氮氣和氧氣組成．此結(jié)論用現(xiàn)在的觀點看是不全面的，圖4是小希同學完成空氣中氣體成分驗證大致流程圖（從C出來的氣體通入D中，濃硫酸可吸收水，裝置中的藥品都足量）．

當B中出現(xiàn)渾濁，D中紅磷（足量）燃燒，說明空氣中含有

 

（填物質(zhì)名稱），D中剩余的氣體測定其密度1.2572g/L，而純凈的氮氣的密度為1.2505g/L，說明空氣中還含有

 

（填物質(zhì)名稱），猜猜A裝置的作用是檢驗

 

（填物質(zhì)名稱）．

Answer 1

考點：測定空氣里氧氣含量的探究,稱量器-托盤天平,常見氣體的檢驗與除雜方法,常用儀器的名稱和選用

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)火爐的作用是加熱分析；對比兩個裝置的儀器分析；
（2）根據(jù)白磷燃燒的現(xiàn)象及測定氧氣的原理并對實驗進行分析對比得出結(jié)論；
（3）①根據(jù)反應物及反應條件選擇裝置；
②根據(jù)托盤天平的使用方法結(jié)合錯誤稱量的影響分析；
③根據(jù)氧氣體積分數(shù)的計算方法分析；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)合空氣的成分進行分析．

解答：解：（1）火爐的作用是加熱，因此火爐相當于實驗室的酒精燈；曲頸甑提供了密閉的環(huán)境，因此相當于集氣瓶和帶導管的膠塞；故答案為：酒精燈；集氣瓶、帶導管的膠塞；
（2）白磷燃燒，放出白煙；氧氣約占空氣體積的五分之一，因此水會倒流約占廣口瓶內(nèi)空氣體積的五分之一，原有的空氣體積是（c-a），因此氧氣占

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（c-a），冷卻后水倒流約占空氣體積的五分之一，因此水進入的體積為（b-a），即

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（c-a）=b-a；此法與拉瓦錫實驗對比，可知①輕便，攜帶方便，正確；②不需用熱源，錯誤，都需要加熱；   ③實驗時間短，正確，只需燃燒冷卻即可；  ④易觀察到實驗現(xiàn)象，現(xiàn)象明顯，正確；故答案為：白磷繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生白煙；c-a=5（b-a）；①③④；
（3）①由于反應是加熱氧化汞固體產(chǎn)生的是液體汞，因此選擇的發(fā)生裝置是A或D，防止汞流出；故填：A或D；
②稱量過程中若天平的指針偏向左邊，說明加的砝碼質(zhì)量鋅，因此接下來的操作是繼續(xù)添加砝碼到天平平衡；若稱量時藥品和砝碼放反（1g以下用游碼），則會使稱量的質(zhì)量偏小，則氧氣的體積分數(shù)偏��；故填：繼續(xù)添加砝碼到天平平衡；偏��；
③氧氣的體積為

3.5g

1.429g/L

，若曲頸甑的體積為12L，則氧氣的體積分數(shù)為

3.5g÷1.429g/L

12L

×100%≈20.4%；故填：20.4%；
（4）當B中石灰水出現(xiàn)渾濁，D中紅磷（足量）燃燒，說明空氣中含有二氧化碳和氧氣；D中剩余的氣體測定其密度1.2572g/L，而純凈的氮氣的密度為1.2505g/L，說明空氣中還含有稀有氣體；硫酸銅粉末可以檢驗水，若變成藍色，說明含有水；故填：二氧化碳、氧氣；稀有氣體；水．

點評：本題通過本題的方法進行對比沉淀空氣中氧氣的含量，明確測定的原理結(jié)合相關(guān)的知識進行分析是解題的關(guān)鍵．