Question

7．某研究性學(xué)習(xí)小組在“利用燃碳法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（如圖甲），發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳后，進(jìn)人集氣瓶中氫氧化鈉溶液的體積分?jǐn)?shù)仍然小于$\frac{1}{5}$．

（1）教材中利用燃燒紅磷法測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，選擇該藥品的原因是只能與氧氣反應(yīng)、生成物為固體．
【提出問題】是什么原因?qū)е聹y(cè)量不準(zhǔn)確呢？
【猜想與假設(shè)】
他們分別作了如下猜想：
甲同學(xué)：可能是木炭取的量過少；
乙同學(xué)：可能是木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
丙同學(xué)：可能是木炭在密閉容器中燃燒生成了一氧化碳．
小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，燃燒匙中還有殘留的黑色固體，都認(rèn)為甲同學(xué)的猜想不合理．
【查閱資料】木炭、棉花和蠟燭在密閉容器內(nèi)燃燒停止后，殘留氧氣的體積分?jǐn)?shù)分別高達(dá)14.0%、8.0%和16.0%．乙同學(xué)根據(jù)如圖甲裝置設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你填寫下表．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．將足量木炭點(diǎn)燃，迅速插入集氣瓶中	棉花繼續(xù)燃燒	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣
2．待冷卻后，將燃著的棉花 （填“棉花”或“蠟燭”） 再伸入該集氣瓶中

【交流與反思】
（2）請(qǐng)寫出木炭完全燃燒的化學(xué)方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂．
（3）乙同學(xué)選擇可燃物（“棉花”或“蠟燭”）依據(jù)是棉花燃燒需要氧氣的最低能讀只有8.0%．
（4）丙同學(xué)使用了一氧化碳濃度傳感器測(cè)得木炭、蠟燭分別在密閉集氣瓶里燃燒停止后，瓶?jī)?nèi)一氧化碳的濃度變化曲線如圖乙．根據(jù)此曲線圖分析用上述裝置不能準(zhǔn)確測(cè)出氧氣體積分?jǐn)?shù)的原因是含碳物質(zhì)在密閉容器中還生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收．
（5）在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中不少的燃碳法實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以達(dá)到$\frac{1}{5}$，推測(cè)造成這一現(xiàn)象的原因是集氣瓶口的密封滯后于含碳物質(zhì)在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用燃燒紅磷法測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的原理解答；
【查閱資料】根據(jù)題中信息和燃燒的條件分析解答；
【交流與反思】
（2）根據(jù)木炭完全燃燒生成二氧化碳解答；
（3）根據(jù)三種物質(zhì)燃燒時(shí)需要的氧氣濃度大小解答；
（4）根據(jù)木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳解答；
（5）根據(jù)燃碳法實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)成功的原因解答．

解答 解：（1）氫教材中利用燃燒紅磷法測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，故選擇該藥品的原因是紅磷只能與氧氣反應(yīng)且生成物為固體；
【查閱資料】
將足量木炭點(diǎn)燃，迅速插入集氣瓶中，待冷卻后，將燃著的棉花再伸入該集氣瓶中，棉花繼續(xù)燃燒，說明集氣瓶中有氧氣，木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
【交流與反思】
（2）木炭完全燃燒生成二氧化碳，化學(xué)方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；
（3）三種物質(zhì)燃燒時(shí)需要的氧氣濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花，故選棉花；
（4）木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收；
（5）在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中不少的燃碳法實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以達(dá)到$\frac{1}{5}$，推測(cè)造成這一現(xiàn)象的原因是集氣瓶口的密封滯后于含碳物質(zhì)在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．
答案：
（1）只能與氧氣反應(yīng)；生成物為固體．
【查閱資料】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．將足量木炭點(diǎn)燃，迅速插入集氣瓶中	棉花繼續(xù)燃燒	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣
2．待冷卻后，將燃著的 棉花 （填“棉花”或“蠟燭”） 再伸入該集氣瓶中

【交流與反思】
（2）C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；
（3）棉花燃燒需要氧氣的最低能讀只有8.0%；
（4）含碳物質(zhì)在密閉容器中還生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收；
（5）集氣瓶口的密封滯后于含碳物質(zhì)在集氣瓶里的燃燒，造成氣體外逸．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)是近幾年中考的一個(gè)重點(diǎn)．評(píng)價(jià)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評(píng)價(jià)等，要認(rèn)真把握．