Question

下面幾位同學(xué)是測(cè)量空氣中氧氣體積含量的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與他們的實(shí)驗(yàn)探究：
[實(shí)驗(yàn)一]小強(qiáng)采用A圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)緩慢推拉兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化．
（1）在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是________．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式________，銅絲表面的變化是________．
（3）小強(qiáng)測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積
25mL	22mL

由此數(shù)據(jù)可以推算出他測(cè)定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)________2l%（填“＞”、“=”、“＜”）．造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是________．（填序號(hào)，）
①?zèng)]有交替緩緩?fù)苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞；
②讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫；
③加入銅絲量太少；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[實(shí)驗(yàn)二]：小紅采用B圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：用放大鏡點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是________，根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷它的性質(zhì)有________．
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于總?cè)莘e的，其原因可能是________，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積大于總?cè)莘e的，其原因可能是________．
（3）紅磷燃燒的現(xiàn)象是________，化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為_(kāi)_______．
[實(shí)驗(yàn)三]小華同學(xué)打算采用C圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)如下方案：選用實(shí)際容積為25mL的試管作為反應(yīng)容器，將過(guò)量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過(guò)導(dǎo)管與注射器（注射器的容積為40ml，且潤(rùn)滑性很好）相連，注射器的前沿停在20ml刻度處．（假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，且兩個(gè)容器間的導(dǎo)管足夠粗，保持空氣正常流動(dòng)．）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)前，打開(kāi)彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開(kāi)手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明________；
（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，試管冷卻后，再松開(kāi)彈簧夾．可觀察到的現(xiàn)象為：________；
（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，試管冷卻．在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_______，________，________．
（4）若按小華的設(shè)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際可能遇到諸多問(wèn)題而發(fā)生危險(xiǎn)，造成實(shí)驗(yàn)失�。�例如：________．
[實(shí)驗(yàn)四]小明用圖D裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．

（1）如圖A儀器的名稱是________，
鎂帶燃燒的反應(yīng)表達(dá)式為_(kāi)_______、冷卻后打開(kāi)止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是________．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的________%．現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有________．

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)一：交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是：使空氣中的氧氣充分反應(yīng)；銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅；現(xiàn)象是紅色變黑色；小強(qiáng)測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果：25mL-22mL=3mL，由此數(shù)據(jù)可以推算出他測(cè)定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于21%；造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是：加入銅絲量太少．故答案為：（1）使空氣中的氧氣充分反應(yīng)；（2）Cu+O₂CuO；紅色變黑色；（3）＜；③；
實(shí)驗(yàn)二：本實(shí)驗(yàn)也體現(xiàn)了氮?dú)怆y溶于水，既不能燃燒，也不能支持燃燒的性質(zhì)；進(jìn)入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點(diǎn)：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒(méi)有冷卻就讀數(shù)；如果進(jìn)入集氣瓶中水的體積大于五分之一，就說(shuō)明操作太慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來(lái)．磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)出黃光，放出熱量，冒出大量的白煙．故答案為：（1）氮?dú)猓浑y溶于水，既不能燃燒，也不能支持燃燒；（2）裝置漏氣、紅磷的量不足；裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中水體積大于五分之一；（3）發(fā)出黃光，放出熱量，冒出大量的白煙；P+O₂P₂O₅
實(shí)驗(yàn)三：將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開(kāi)手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明裝置嚴(yán)密；若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，試管冷卻后，再松開(kāi)彈簧夾．可觀察到的現(xiàn)象為：注射器活塞在11mL刻度處；若不使用彈簧夾，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象為：有大量的白煙冒出；注射器活塞先向右移動(dòng)；試管冷卻后，注射器活塞最后向左移動(dòng)．試管受熱不均勻而炸裂等，會(huì)造成實(shí)驗(yàn)失敗．故答案為：（1）氣密性良好；（2）注射器活塞在11mL刻度處；（3）有大量的白煙冒出；注射器活塞先向右移動(dòng)；試管冷卻后，注射器活塞最后向左移動(dòng)；（4）試管受熱不均勻而炸裂等；
實(shí)驗(yàn)四：燒杯可以盛放較多量的液體藥品：鎂和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成氧化鎂；冷卻后打開(kāi)止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是：鎂與氧氣反應(yīng)，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減少，內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的21%；現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)�；故答案為：�?）燒杯；Mg+O₂MgO；鎂與氧氣反應(yīng)，集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減少，內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差；（2）21；氮?dú)猓?br>分析：本題用銅絲、白磷或紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，本探究實(shí)驗(yàn)一般要注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②所用藥品銅絲、白磷或紅磷的量，必須是足量；③讀數(shù)時(shí)一定要冷卻到原溫度；④生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)等．如果控制不好條件，進(jìn)入集氣瓶中水體積會(huì)小于五分之一．如果裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中水體積大于五分之一．符號(hào)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)要正確，本實(shí)驗(yàn)也體現(xiàn)了氮?dú)怆y溶于水，既不能燃燒，也不能支持燃燒的性質(zhì)．
點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)是測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn)：①裝置的嚴(yán)密性②所用藥品的量③生成物的狀態(tài)④讀數(shù)時(shí)要冷卻到原溫度等．要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)設(shè)計(jì)的步驟中不同的現(xiàn)象去思考，從而得出正確的結(jié)論．本考點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)題中．