Question

小軍為測(cè)定空氣中氧氣含量，按右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱的木炭熄滅并冷卻至室溫后，打開(kāi)彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．
①試分析未出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象的原因是

 

②小軍將集氣瓶中的細(xì)沙改為一種溶液，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，有倒吸現(xiàn)象，寫(xiě)出能體現(xiàn)該溶液作用的化學(xué)方程式：

 

．
③若實(shí)驗(yàn)成功，進(jìn)入集氣瓶中的水約占瓶?jī)?nèi)空間的

 

，由此可證明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為

 

．

Answer 1

分析：（1）利用反應(yīng)物只與裝置內(nèi)的氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生內(nèi)外壓強(qiáng)差，通過(guò)測(cè)量進(jìn)入裝置內(nèi)液體的體積或減少氣體體積的量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；由于木炭燃燒后生成與氧氣等體積的二氧化碳?xì)怏w，因此導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)幾乎不變，故不會(huì)有倒吸現(xiàn)象的發(fā)生．
（2）要想測(cè)定出氧氣的體積分?jǐn)?shù)，可以選擇堿溶液（如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等溶液）將二氧化碳?xì)怏w吸收掉，就可以達(dá)到目的．
（3）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

1

5

，如果實(shí)驗(yàn)成功，進(jìn)入集氣瓶中的水約占瓶?jī)?nèi)空間的

1

5

．

解答：解：（1）木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的氣體，致使集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)未減少；
（2）氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)，可用于吸收二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

1

5

，如果實(shí)驗(yàn)成功，進(jìn)入集氣瓶中的水約占瓶?jī)?nèi)空間的

1

5

．
故答案為：（1）木炭燃燒雖消耗了氧氣，但產(chǎn)生了新的氣體，致使集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)未減少
（2）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
（3）

1

5

；

1

5

點(diǎn)評(píng)：本題考查測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)藥品選擇、誤差分析以及實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)．解答此類(lèi)試題時(shí)要熟悉實(shí)驗(yàn)原理，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生失敗的原意從反應(yīng)物的選擇、生成物的狀態(tài)、氣體生成物的吸收做出正確的選擇．