Question

4．某課外活動小組的甲乙丙丁四位同學(xué)進行“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究．
甲同學(xué)設(shè)計了實驗方案（實驗裝置如圖1）：
①將圖中所示的集氣瓶標(biāo)記為5等份．
②在燃燒匙內(nèi)裝入紅磷，將導(dǎo)管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞．
③充分反應(yīng)后，打開止水夾．
請幫助他們分析回答下列問題：
（1）步驟②中打開止水夾前觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是黃色火焰，大量白煙．
（2）步驟③中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$．
（3）這個實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積的結(jié)論外，還可推出氮氣難 （填“易”或“難”）溶于水和其化學(xué)性質(zhì)不活潑（填“活潑“或“不活潑”）的結(jié)論．
（4）乙同學(xué)用上述實驗裝置和藥品進行實驗，測定的空氣中氧氣的含量與正常值有較明顯的偏差，你分析乙同學(xué)在實驗操作上可能出現(xiàn)的差錯或失誤是（要求答出三條）：
①紅磷不足量；
②裝置漏氣；
③沒有等到裝置冷卻就開始讀數(shù)；
（5）丙同學(xué)也用上述裝置做實驗，但他用木炭代替紅磷，當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾后，能否觀察到與甲學(xué)生相同的實驗現(xiàn)象？為什么？木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流．
（6）丁同學(xué)設(shè)計了如圖2在一個耐熱活塞的底部放一小塊（足量）白磷（白磷的著火點較低），然后迅速將活塞下壓，引起白磷燃燒，冷卻至原來溫度時，慢慢松開手，活塞最終將回到刻度1處．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）紅磷燃燒生發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生濃厚的白煙，放出熱量；
（2）待燃燒停止，紅煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$，據(jù)此可得出結(jié)論是：氧氣約占空總氣體積的$\frac{1}{5}$；
（3）由本實驗還可以推知氮氣的性質(zhì)有：不能燃燒、不支持燃燒，難溶于水．
（4）乙同學(xué)用上述實驗裝置和藥品進行實驗，測定的空氣中氧氣的含量與正常值有較明顯的偏差，可能原因是紅磷不足量；裝置漏氣、沒有等到裝置冷卻就開始讀數(shù)等．
（5）木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流，故不能將紅磷換成炭粉；
（6）迅速將活塞下壓時，白磷燃燒起來，產(chǎn)生大量白煙；氧氣約占空氣總體積的五分之一，冷卻至原來溫度時，慢慢松開手，活塞最終將回到刻度4處．
故答案為：（1）黃色；白煙；
（2）燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi)水量約是集氣瓶體積的$\frac{1}{5}$；
（3）難；不活潑；
（4）紅磷不足量；裝置漏氣；沒有等到裝置冷卻就開始讀數(shù)；
（5）木炭燃燒消耗氧氣，同時生成二氧化碳氣體，集氣瓶內(nèi)壓強基本不變，水不倒流；
（6）1．

點評 考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認真把握．