Question

7．某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實驗探究：
[集體討論]：
（1）討論后同學(xué)們認(rèn)為，若用圖1裝置，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體．他們應(yīng)該選擇B

A．蠟燭  B．紅磷  C．硫粉    D鐵絲
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證足量．
（2）小組同學(xué)共同設(shè)計了圖1的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是（填序號）A．為了確保實驗的成功，在裝藥品之前應(yīng)該檢查檢查裝置的氣密性．
[分組實驗]：
（3）在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實驗．
[數(shù)據(jù)分析]實驗結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組    別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

通過對實驗結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗證出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒（寫一點即可）．
[實驗拓展]：
（4）小組的同學(xué)做完實驗后又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有進(jìn)入集氣瓶．經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入足
量的澄清石灰水來吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，實驗也能取得較好的效果．
[實驗反思]：
（5）某同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（ 圖2所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點是：環(huán)保、誤差小
（寫一點即可）．

Answer 1

分析 （1）紅磷能在空氣中燃燒，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，且生成物是固體物質(zhì)；為保證耗盡瓶內(nèi)氧氣，要加入足夠的藥品，一般加入過量的藥品；
（2）同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應(yīng)不同的實驗結(jié)果，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內(nèi)的氧氣；因為是測定空氣中氧氣的含量，因此要求裝置的氣密性要好，故在實驗前應(yīng)檢查裝置的氣密性；
（3）由于氧氣被完全反應(yīng)，瓶內(nèi)氣體體積減少，進(jìn)入水的體積即為減少氣體氧氣的體積．從表中數(shù)據(jù)分析得出氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；剩余的藥品不再繼續(xù)燃燒，說明余下的氣體不能燃燒、不支持燃燒，剩余氣體量不變也證明其難溶于水；
（4）木炭燃燒生成二氧化碳；
（5）從環(huán)保以及結(jié)果的準(zhǔn)確性分析；

解答 解：（1）紅磷既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，因此應(yīng)該用紅磷做反應(yīng)物；
為了充分消耗容器中的氧氣，藥品的用量應(yīng)保證足量．
（2）小組同學(xué)共同設(shè)計了如右圖的兩套裝置，合理的是A，因為A裝置消耗氧氣比較徹底．
（3）通過對實驗結(jié)果的交流和數(shù)據(jù)的分析，大多數(shù)同學(xué)都驗證出氧氣約占空氣體積的五分之一；
通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質(zhì)是不能燃燒，不支持燃燒．
（4）小組的同學(xué)做完實驗后又嘗試用木炭重新做了以上實驗，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有進(jìn)入集氣瓶，是因為碳燃燒生成了難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入足量的澄清石灰水來吸收二氧化碳?xì)怏w，實驗也能取得較好的效果．
（5）實驗乙是在裝置內(nèi)點燃，這樣紅磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是紅磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷不會散失到空氣造成環(huán)境污染，也節(jié)約了紅磷，同時也利于實驗的結(jié)果的準(zhǔn)確，即乙裝置的優(yōu)點是：環(huán)保、誤差��；
故答案為：（1）B；足量；（2）A；檢查裝置的氣密性；（3）$\frac{1}{5}$；難溶于水，不能燃燒、不支持燃燒；（4）二氧化碳；（5）環(huán)保、誤差�。�

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．