Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

（1）如右圖所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）小明同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，小麗同學(xué)認(rèn)為不可以，其原因是：　　　　　   　　　　　。

（3）小芳同學(xué)用鎂條代替紅磷來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量。結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)集氣瓶的1/5。小組內(nèi)同學(xué)幫她仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無(wú)問(wèn)題。你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）小組內(nèi)同學(xué)反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程后認(rèn)為：用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是：                 

（5）小組內(nèi)同學(xué)還對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)。（已知試管容積為 45 mL）.

 

實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：①點(diǎn)燃酒精燈。②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾。③將少量紅磷平裝入試管中，將20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管。④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。

你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是　　　　　（填序號(hào)）。注射器活塞將從10 mL刻度處慢慢前移到約為　　mL刻度處才停止。

 

Answer 1

【答案】

（1）紅磷燃燒冒出大量的白煙，裝置冷卻后打開(kāi)止水夾，有水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，且約占集氣瓶體積的1/5。（2）木炭燃燒消耗氧氣，但也同時(shí)生成氣體二氧化碳，使瓶?jī)?nèi)氣體體積基本沒(méi)有變化，所以不行。（3）鎂不僅可以與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)�、二氧化碳反�?yīng)，所以水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1/5。（4）在反應(yīng)物的要求上，易點(diǎn)燃、與氧氣反應(yīng)后生成物是固體、不與氧氣中的其他氣體反應(yīng)，只與氧氣反應(yīng)。生成物的要求上，生成物為固體，且能溶于水。（5）③①②④   1

【解析】

試題分析：（1）對(duì)于觀察到的現(xiàn)象，要注意從兩方面敘述：紅磷燃燒冒出大量的白煙，裝置冷卻后打開(kāi)止水夾，有水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，且約占集氣瓶體積的1/5。

（2）如果用木炭代替紅磷做此實(shí)驗(yàn)，雖然木炭燃燒會(huì)消耗氧氣，但也同時(shí)會(huì)生成氣體二氧化碳或一氧化碳，故瓶?jī)?nèi)氣體體積變化不大，所以不行。

（3）由于鎂不僅可以與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)�、二氧化碳等氣體反應(yīng)，所以消耗氣體的體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣體積的1/5，則倒吸的水量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)集氣瓶的1/5。

（4）根據(jù)以上分析可知，用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或生成物的選擇上要考慮物質(zhì)在空氣中能否燃燒以及燃燒后生成物的狀態(tài)等。

（5）此實(shí)驗(yàn)是課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，實(shí)驗(yàn)的原理是相同的，故操作的順序和原實(shí)驗(yàn)相似，應(yīng)先③將少量紅磷平裝入試管中，將20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；然后①點(diǎn)燃酒精燈，待反應(yīng)結(jié)束后②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾，④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。

由于紅磷燃燒消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，所以消耗氧氣是45ml的1/5，即9ml，所以注射器活塞應(yīng)該向左滑動(dòng)到1ml處。

考點(diǎn)：空氣中氧氣含量的測(cè)定

點(diǎn)評(píng)：本題考查了空氣中氧氣含量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了延伸和改進(jìn)，解題的關(guān)鍵是要熟悉測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理；此外，要特別注意避免注射器本身內(nèi)部的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。